งานวิจัยใหม่พบหัวใจมี 'สมองขาดเล็ก' ของตัวเอง ไขข้อสงสัยทำไมยังเต้นได้แม้อยู่นอกร่างกา

งานวิจัยใหม่เผยให้เห็นว่าหัวใจมีระบบประสาทที่ซับซ้อนเป็นของตัวเอง หรือที่เรียกว่า ‘สมองขนาดเล็ก’ ซึ่งสามารถควบคุมการเต้นของหัวใจได้โดยไม่ขึ้นกับสมอง นั่นเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมอวัยวะสำคัญชิ้นนี้ถึงเต้น ได้ด้วยตัวเองเมื่ออยู่นอกร่างกาย

หลายครั้งที่ภาพยนตร์หรือแม้แต่ภาพจริงเผยให้เห็นว่าหัวใจของเรายังคงเต้นอยู่แม้จะถูกตัดออกมาจากร่างกายแล้ว ซึ่งอาจดูเหมือนเป็นเรื่องปกติที่เกิดขึ้นได้ทั่วไป ถึงเช่นนั้นก็ยังเกิดคำถามที่ว่า แล้วหัวใจยังคงทำงานอยู่ได้อย่างไร ทั้งที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบประสาทในร่างกายแล้ว?’

ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่า หัวใจนั้นจะได้รับการควบคุมจาก ‘ระบบประสาทอัตโนมัติ’ เพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นสัญญาณที่ส่งตรงมาจากสมองผ่านเข้าไปยังเครือข่ายประสาทง่าย ๆ ในเนื้อหัวใจให้ทำงานตามปกติ ดังนั้นหากมันถูกตัดขาดกับการควบคุมนี้ มันก็ควรที่จะหยุดทำงานและอยู่นิ่ง ๆ นอกร่างกาย

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยใหม่จากสถาบันคาโรลินสกา (Karolinska Institute) และมหาวิทยาลัยโคลัมเบียซึ่งเพิ่งเผยแพร่บนวารสาร Nature Communications ได้แสดงให้เห็นว่าหัวใจของเรามีความซับซ้อนกว่าที่คิดด้วย ‘สมองเล็ก ๆ ส่วนตัว’ และนี่อาจทำเราเข้าใจความผิดปกติของหัวใจได้ดีขึ้น

“สมองเล็ก ๆ นี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาและควบคุมอัตราการเต้นของหัวใจ คล้ายกับที่สมองควบคุมการทำงานจังหวะต่าง ๆ เช่นการเคลื่อนไหวและการหายใจ” คอนสแตนตินอส แอมพาทซิส (Konstantinos Ampatzis) นักวิจัยหลักและอาจารย์ประจำภาควิชาประสาทวิทยาของสถาบันคาโรลินสกา ประเทศสวีเดน กล่าว

ทีมวิจัยได้ทำการศึกษาหัวใจของปลาม้าลาย (zebrafish) ซึ่งเป็นสัตว์ทดลองที่มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากทั้งในด้านอัตราการเต้นและระบบการทำงานโดยรวมของหัวใจในมนุษย์ ทำให้มันเป็นตัวอย่างที่ดีในการเรียนรู้เกี่ยวกับหัวใจในมุมมองอื่น ๆ

ในขณะที่ทำแผนที่องค์ประกอบต่าง ๆ ของอวัยวะนี้ไม่ว่าจะเป็นการจัดระเบียบและการทำงานของเซลล์ประสาทภายในเนื้อเยื่อ ผ่านการผสมผสานวิธีต่าง ๆ เช่น การจัดลำดับอาร์เอ็นเอ (RNA) ของเซลล์เดี่ยว กายวิภาคของอวัยวะ และการใช้เทคนิคทางไฟฟ้า ทีมนักวิทยาศาสตร์ก็ต้องพบกับความน่าประหลาดใจ

พวกเขาพบว่าในหัวใจนั้นมีเซลล์ประสาทอยู่มากมายและหลายประเภทอย่างคาดไม่ถึง ซึ่งต่างก็ทำหน้าที่ของตัวเองไม่เหมือนกัน รวมถึงการควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจที่มีคุณสมบัติเหมือนเครื่องกระตุ้นหัวใจที่ไม่ต้องการสัญญาณจากสมอง กล่าวอย่างง่าย หัวใจมีระบบประสาทควบคุมของตัวเอง

“เราประหลาดใจมากที่เห็นว่าระบบประสาทภายในหัวใจมีความซับซ้อนเพียงใด” แอมพาทซิส กล่าวและว่า การทำความเข้าใจระบบนี้ให้ดีขึ้นอาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับโรคหัวใจ และช่วยพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ ในโรคต่าง ๆ เช่นภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

ดังนั้นนี่อาจเป็นสาเหตุที่แท้จริงว่าทำไมหัวใจยังคงพยายามเต้นอยู่แม้มันจะอยู่นอกร่างกาย และในอนาคตต่อไปนักวิทยาศาสตร์ตั้งใจจะศึกษาว่า ‘สมองเล็ก ๆ’ นี้มีการตอบโต้กับสมองอย่างไรบ้างในสภาวะที่มีความเครียด ในขณะออกกำลังกาย หรือในขณะที่ป่วย เพื่อสร้างแนวทางใหม่ในการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

“ขณะนี้เราจะดำเนินการศึกษาต่อไปว่าสมองของหัวใจโต้ตอบกับสมองจริงอย่างไรเพื่อควบคุมการทำงานของหัวใจภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ” แอมพาทซิส กล่าว “เรามุ่งหวังที่จะระบุเป้าหมายการบำบัดใหม่ ๆ โดยการตรวจสอบว่าการหยุดชะงักในเครือข่ายเซลล์ประสาทของหัวใจมีส่วนทำให้เกิดความผิดปกติประเภทต่าง ๆ ของหัวใจได้อย่างไร”

สืบค้นและเรียบเรียง : วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

Photograph by ROBERT CLARK, Nat Geo Image Collection