มนุษย์เราสามารถรับสัมผัสต่างๆ ได้ ไม่ว่าจะเป็นการมองเห็น การรับรส การรับกลิ่น ทำให้เราสามารถเคลื่อนไหวไปไหนมาไหนได้สะดวก และทำให้เราคิดวิเคราะห์และจดจำเรื่องราวต่างๆได้ ทั้งหมดนี้คือความสำคัญอย่างยิ่งยวดของระบบประสาทที่มีต่อมนุษย์

คำว่าระบบประสาท (nervous system) หมายถึง สมอง (brain) ไขสันหลัง (spinal cord) และเส้นประสาท (nerves) ที่ไปควบคุมการทำงานของร่างกาย วิชาที่ว่าด้วยการศึกษาเรื่องราวของระบบประสาทมีชื่อเรียกว่า ประสาทวิทยาศาสตร์ (neuroscience)

ภาพด้านบนนี้เป็นแผ่นเนื้อเยื่อประสาทไขสันหลังของเอ็มบริโอไก่ เซลล์ประสาทระบุโดยสีเขียวของเส้นใยประสาท NF200 ด้วยเทคนิค Immunochemistry

เนื่องจากการศึกษาการทำงานของระบบประสาทเป็นเรื่องที่สลับซับซ้อนนักประสาทวิทยาศาสตร์จึงแบ่งการศึกษาประสาทวิทยาศาสตร์ (neuroscientist) นั้นเป็นส่วนที่เล็กลงเพื่อให้เกิดการวิเคราะห์ที่เป็นระบบอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งเราเรียกกลวิธีนี้ว่า Reductionist approach โดยอาจแบ่งระดับการศึกษาวิเคราะห์ (level of analysis) ออกเป็น 5 ระดับย่อย ดังนี้

การออกกำลังกายกับการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท (Adult Neurogenesis)

ในสมัยก่อนบทเรียนวิชาชีววิทยาเขียนไว้ว่าสมองจะหยุดการเจริญเติบโตเมื่อคนเราโตขึ้น เซลล์ประสาทจะไม่มีการสร้างขึ้นมาทดแทน และช่วงชีวิตตอนเด็กทารกจึงเป็นช่วงเวลาที่เราต้องบำรุงและส่งเสริมการพัฒนาสมองให้มากที่สุด อย่างไรก็ตามปัจจุบันนี้วิทยาศาสตร์ให้คำตอบที่แน่ชัดแล้วว่าโครงสร้างและการทำงานของสมองคนเราไม่ได้คงที่หากแต่มีความสามารถในการปรับเปลี่ยนตลอดเวลาตามการเรียนรู้และพฤติกรรมที่เราสร้างขึ้นจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่เราเรียกว่า ความยืดหยุ่นของสมอง (brain plasticity) เซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neural stem cells) ซึ่งถูกค้นพบได้ไม่นานนักมีบทบาทเป็นผู้ผลิตเซลล์ในระบบประสาท (neural cells)  คือ เซลล์ประสาท (neurones) และเซลล์เกลีย (glial cells) เซลล์ประสาทใหม่ที่เกิดจากเซลล์ต้นกำเนิดจะต้องเคลื่อนตัวไปยังตำแหน่งสมองที่จำเพาะและเจริญพัฒนาไปเป็นเซลล์ประสาทที่สามารถทำงานเชื่อมต่อกับกลุ่มเซลล์ประสาทที่มีอยู่เดิม ในที่นี้เรียกว่าการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท (neurogenesis) ซึ่งเหตุการณ์ดังกล่าวนี้ทำให้เซลล์ประสาทหลายพันเซลล์เกิดขึ้นใหม่ในบริเวณสมองบางส่วนเป็นประจำทุกวัน มีปัจจัยหลายอย่างที่มีผลต่อการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ เช่น การออกกำลังกาย การเรียนรู้ที่อาศัยสมองส่วนฮิปโปแคมปัส การจำกัดอาหาร เป็นต้น นอกจากนี้ยังพบว่าความเครียด อาการซึมเศร้า พยาธิสภาพในสมอง และอายุที่เพิ่มขึ้น มีตัวการสำคัญที่ยับยั้งการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ ในบทความนี้จึงขอเน้นผลของการออกกำลังกายต่อการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในสมองส่วนฮิปโปแคมปัส ซึ่งอาจเป็นแนวทางป้องกันกลุ่มโรคสมองเสื่อมจากการตายของเซลล์ประสาท และถึงแม้ว่าคนเราจะแก่เฒ่าก็จะช่วยเพิ่มจำนวนเซลล์ประสาทเพื่อเพิ่มการเรียนรู้ นอกจากนี้ยังเป็นผลดีต่อระบบต่างๆของร่างกายโดยรวม และที่สำคัญคือการอกกำลังกายเป็นวิธีที่ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายแต่อย่างใด

นอกจากเซลล์ต้นกำเนิดจะพบได้ตอนที่เราเป็นตัวอ่อนแล้วเมื่อเราโตขึ้นก็ยังพบได้ในหลายอวัยวะซึ่งมีบทบาทแตกต่างกันไป เช่น เซลล์ต้นกำเนิดในระบบเลือด เซลล์ต้นกำเนิดที่ผิวหนัง เซลล์ต้นกำเนิดที่ทางเดินอาหาร และเซลล์ต้นกำเนิดประสาท เป็นต้น เซลล์ต้นกำเนิดประเภทหลังได้รับความสนใจมากเป็นพิเศษเนื่องจากเป็นการค้นพบที่หักล้างความเชื่อเดิมๆ ที่กล่าวว่าโครงสร้างและการทำงานของสมองจะคงเดิม ไม่มีการเปลี่ยนแปลง นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่ามีเซลล์ต้นกำเนิดประสาทอย่างน้อยสองกลุ่มที่มีบทบาทสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในสมอง อ่านต่อ

บทบาทของฟีโรโมนกับการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท

การรับสัมผัสทางเคมี (chemosensation) เป็นกระบวนการตรวจจับโมเลกุลเคมีจากสิ่งแวดล้อมภายนอกร่างกายซึ่งมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ระบบการรับสัมผัสทางเคมี ได้แก่ การรับสัมผัสกลิ่น (smell) และการรับสัมผัสรส (taste) ซึ่งต้องทำหน้าที่รับข้อมูลจากโมเลกุลเคมีมากมายที่มนุษย์เราสัมผัสในชีวิตประจำวัน ระบบการรับสัมผัสกลิ่นอาจแบ่งออกเป็น 2 ระบบหลัก คือ main olfactory system ซึ่งรับผิดชอบการตรวจจับกลิ่นทั่วไป และ vomeronasal system หรืออาจเรียกว่า accessory olfactory system ซึ่งหน้าที่หลักส่วนหนึ่งเชื่อว่าใช้สำหรับตรวจจับ “ฟีโรโมน” ความสนใจเรื่องการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาทในสมองมนุษย์ (adult neurogenesis) เป็นหนทางหนึ่งที่ช่วยไขความลับการทำงานของระบบการรับสัมผัสกลิ่นซึ่งสัมพันธ์กับความจำที่เกี่ยวข้องกับกลิ่น (olfactory memory) นักวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่าบริเวณที่มีคุณสมบัติในการผลิตเซลล์ประสาทใหม่ (neurogenic regions) ได้แก่ subventricular zone ของโพรงสมองด้านข้างส่วนหน้าซึ่งผลิตเซลล์ประสาทให้กับออลแฟกตอรีบัลบ์ในระบบประสาทรับกลิ่น และบริเวณ subgranular zone ในส่วนเดนเตตไจรัสของสมองส่วนฮิปโปแคมปัสซึ่งเป็นศูนย์กลางด้านความจำและการเรียนรู้ของสมอง ในบทความนี้ให้จึงความสนใจเฉพาะฟีโรโมนและผลต่อกระบวนการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในสมองบริเวณดังกล่าว

ฟีโรโมนคืออะไร?

คำว่า ฟีโรโมน (pheromone) นั้นเกิดจากการรวมกันขอคำในภาษากรีก “pherein” ที่แปลว่า to carry และ “hormon” ที่แปลว่า to excite โดยกลุ่มนักวิจัยยุคแรก คือ Karlson และ Luscher ได้คิดค้นคำนี้ในปี ค.ศ. 1959 และอาจเรียกฟีโรโมนว่า ecto-hormones กล่าวคือ เป็นสารเคมีที่หลั่งออกจากร่างกายแล้วไปมีผลต่อพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิด (สปีชีส์) เดียวกัน เช่น ฟีโรโมนที่มดหลั่งออกมาไม่ได้มีผลต่อพฤติกรรมของมนุษย์ และฟีโรโมนที่มนุษย์เราผลิตขึ้นก็มีผลต่อมนุษย์เราด้วยกันเองเท่านั้น เป็นต้น เมื่อโมเลกุลของฟีโรโมนถูกหลั่งออกจากร่างกายทั้งจากระบวนการของร่างกายเราเองและปฏิกิริยาชีวเคมีของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่บริเวณนั้น เช่น จากบริเวณรักแร้ สารคัดหลั่งที่อวัยวะเพศ น้ำปัสสาวะ และผิวหนังทั่วไป เป็นต้น เดินทางผ่านตัวกลางในอากาศ เมื่อจับกับตัวรับซึ่งคาดว่าเป็นตัวรับชนิดที่เรียกว่า vemeronasal receptors ที่จมูกแล้วจึงส่งสัญญานข้อมูลไปยัง olfactory bulb และประมวลผลขั้นสูงยังสมองส่วนต่างๆ ต่อไป อ่านต่อ

Neuromyth”ความเชื่อผิดๆ ว่าด้วยเรื่องสมอง”

สมองเป็นอวัยวะที่สำคัญของระบบประสาท ที่ช่วยควบคุมการทำงานของอวัยวะอื่น ๆ ในร่างกาย การเรียนรู้ก็เกิดจากการทำหน้าที่ของสมอง ดังนั้น เรื่องสมองจึงเป็นเรื่องที่ทุกคนให้ความสำคัญ โดยเฉพาะในแวดวงการศึกษา แต่อย่างไรก็ตาม มีการนำผลสรุปงานวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ที่ยังไม่สมบูรณ์ข้อมูลหลายส่วนถูกบิดเบือน และข้อมูลบางอย่างก็ไม่เคยมีการทดลองทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ แต่ก็มีการนำไปใช้ในห้องเรียน จัดถ่ายทอดอบรมชุดความรู้ และเผยแพร่ทางสื่อสารมวลชน ทำให้เกิดเรื่องราวตำนานของสมองกับการเรียนรู้ที่ไม่ใช่เรื่องจริง (neuromyth) เผยแพร่ออกไปในวงกว้าง มาดูกันครับว่ามีอะไรบ้าง

• สมองมีความยืดหยุ่นสำหรับการรับข้อมูลบางชนิดในช่วงเวลาวิกฤตเท่านั้น ดังนั้น ช่วงชีวิต 3 ปีแรก จะเป็นตัวบ่งชี้การพัฒนาในขั้นต่อไป และเป็นตัวตัดสินความสำเร็จในชีวิต เมื่อผ่านช่วงเวลานี้ไปแล้ว บางสิ่งบางอย่างจะไม่สามารถเรียนรู้ได้อีก
• เด็กเล็กจะต้องมีการกระตุ้นระบบประสาทสัมผัส(sensory stimulation) เยอะ ๆ และเพลงคลาสสิค(classical music) เป็นสิ่งที่จำเป็นมาก สำหรับพัฒนาการสมองของเด็ก ทำให้เด็กฉลาดขึ้น
• เราใช้งานสมองเพียงร้อยละ 10 เท่านั้น
• ฉันเป็นพวกสมองซีกซ้าย เธอเป็นพวกสมองซีกขวา
• เมื่อเลยวัยเด็กไปแล้วสมองจะหยุดการพัฒนา
• สมองไม่สามารถสร้างเซลล์ประสาทขึ้นมาใหม่ได้อีก
• การเพิ่มพูนสิ่งแวดล้อม (enriched environments)เช่น การสร้างสภาพห้องเรียน การเพิ่มสีสรรสิ่งของ หรือการมีเครื่องเล่นรูปแบบต่าง ๆ ช่วยเพิ่มความสามารถของสมองในการเรียนรู้ การเพิ่มพูนปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่มีตัวกระตุ้นจำนวนมากเหล่านี้ ช่วยพัฒนาสมองในเด็กเล็ก
• การเรียนรู้สองภาษาพร้อมกัน จะแข่งขันการใช้ทรัพยากรของสมอง ดังนั้น เด็กจะต้องเรียนรู้การใช้ภาษาแม่ให้ได้ก่อน จึงจะสามารถเรียนรู้ภาษาที่สองได้ หากไม่เป็นลำดับเช่นนี้ เด็กก็จะไม่สามารถเรียนรู้ได้ทั้งสองภาษา
• คนเราจะเรียนรู้ได้ดีขึ้น เมื่อได้รับข้อมูลในรูปแบบการเรียนรู้ที่เขาพึงพอใจ เช่น ชอบฟัง ชอบดู ชอบเคลื่อนไหว
• การได้ออกกำลังกายประสานการทำงานของกล้ามเนื้อ ที่ช่วยกระตุ้นระบบสั่งการและการรับรู้ จะช่วยเพิ่มการประสานการทำงานกันของสมองทั้งสองซีก และช่วยพัฒนาการออกออกเขียนได้
• เด็กจะมีความใส่ใจลดลง ภายหลังการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาล หรือของว่าง
• การบริโภคกรดไขมันโอเมก้า 3 และโอเมก้า 6 ทำให้เด็กประสบความสำเร็จด้านวิชาการ
• ถ้าเด็กนักเรียนไม่ดื่มน้ำให้เพียงพอ จำนวน 6-8 แก้วต่อวัน จะทำให้สมองหดตัวลงได้
• คนที่มีสมองขนาดใหญ่ ฉลาดมากกว่าคนที่สมองขนาดเล็ก

ถ้ามีข้อหนึ่งข้อใดที่คุณรู้สึกคุ้น ๆ ว่า เคยได้ยินได้ฟัง และคุณก็เชื่อสนิทใจว่า มันเป็นอย่างนี้จริงๆ มันคือneuromyth ครับ แต่อย่าเพิ่งเชื่อสิ่งที่ผมเขียนมาทั้งหมดนี้ คุณอาจจะต้องสืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมอีกนะครับ เนื่องจากเกิดความคาดหวังที่จะประยุกต์งานวิจัยสมองไปใช้ในการเรียนการสอน neuromyth จึงเกิดการก่อตัวอย่างรวดเร็วและกว้างขวาง ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มพูนสิ่งแวดล้อม ความโดดเด่นของสมองซีกซ้าย หรือสมองซีกขวา และเรื่องช่วงเวลาวิกฤติ (เวลาทอง) แห่งการเรียนรู้ เมื่อแนวคิดเหล่านี้มีการอภิปรายกันในวารสารวิชาการ หรือสื่อสิ่งพิมพ์ ที่เป็นที่นิยม ผู้ปกครอง นักการศึกษา และนักกำหนดนโยบายบางส่วน มักจะเกิดปัญหาเข้าใจไม่กระจ่างถึงหลักฐานทางวิชาการ จึงอาจจะเร่งรีบแนะนำข้อกำหนด คำแนะนำต่าง ๆ เพื่อให้ใช้ปฏิบัติงานจริง (put into practice) ซึ่งอาจจะนำมาซึ่งปัญหาในภายหลังได้

เรื่องความเชื่อ neuromyth นี้ เกิดขึ้นในหลายประเทศทั่วโลกมาเป็นเวลาสิบกว่าปีแล้ว นับเป็นประเด็นที่สำคัญมากจนหน่วยงานระดับโลกอย่าง OECD ที่ทำงานร่วมกับรัฐบาลของประเทศต่าง ๆ ทั่วโลก ต้องจัดตั้งโครงการ OECD Brain and Learning Projectเพื่อสร้างความเข้าใจที่ถูกต้อง ส่งเสริมการเรียนรู้ และการสอนที่อยู่บนหลักฐานทางวิชาการที่น่าเชื่อถือ หากท่านผู้อ่านสนใจเรื่องราวของ neuromyth เพิ่มเติม ติดตามอ่านได้จากแหล่งอ้างอิงด้านล่างนี้ โชคดีครับ

แหล่งอ้างอิง
1. The Centre for Educational Research and Innovation (CERI), Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), Neuromyths, http: http://www.oecd.org/edu/ceri/neuromyths.htm
2. Learning Seen from a Neuroscientific Approach, Neuromythologies, http: http://www.oecd.org/edu/ceri/31706603.pdf
3. Sanne Dekker, Nikki C. Lee, Paul Howard-Jonesand Jelle Jolles, Neuromyths in education: Prevalence and predictors of misconceptions among teachers, Front. Psychol., 2012
http: dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2012.00429
4. Society for Neuroscience, Neuromyths, http: http://www.brainfacts.org/neuromyths/
5. Daniel T. Willingham, “Brain-Based” Learning: More Fiction Than Fact,http: http://www.aft.org/periodical/american-educator/fall-2006/ask-cognitive-scientist

บริษัท นิวส์ คอนเน็ก จำกัด

http://www.newsconnect.co.th/health/healthdetail.php?idnews=4553

ประสาทเทคโนโลยี: เทคโนโลยีแห่งอนาคต?

ปัจจุบันนี้ศาสตร์แขนงต่างๆ มีแนวโน้มที่จะผนวกรวมกันเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของมนุษย์ (human enhancement) ในโลกแห่งอนาคต “ประสาทเทคโนโลยี” (neurotechnology) เป็นวิชาการแขนงใหม่ที่กำลังทวีความสำคัญมากขึ้นซึ่งประเทศไทยอาจจำเป็นต้องรับมือและปรับกลยุทธ์หาตำแหน่งที่เหมาะสมในเวทีโลก

เทคโนโลยีดังกล่าวนี้เป็นผลพวงมาจากความสำเร็จของศาสตร์ “NBIC” โดยที่

N หมายถึง nanotechnology คือสาขาวิชาด้านนาโนเทคโนโลยี

B หมายถึง Biological science หรือ Biotechnology คือสาขาวิชาด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและเทคโนโลยีชีวภาพ

I หมายถึง Informatics หรือ Information technology คือสาขาวิชาด้านสารสนเทศศาสตร์

C หมายถึง Cognitive neuroscience คือสาขาวิชาด้านประสาทวิทยาศาสตร์การรู้คิด

อ่านต่อ http://www.gotoknow.org/blogs/posts/139639

• กระบวนการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ (Adult neurogenesis) http://nsc4thaikids.webs.com/adultneurogenesis.htm
• การออกกำลังกายกระตุ้นการสร้างเซลล์ประสาทใหม่