สมอง (Brain) กับการประมวลผลตัวเลข เกิดอะไรขึ้นบ้างเมื่อมีการคิดเกี่ยวกับตัวเลข
การศึกษาเรื่องของสมองกับการประมวลผลตัวเลขนี้ช่วยให้มนุษย์เข้าใจขั้นตอนการทำงานและฟังก์ชันของสมองมากยิ่งขึ้น เพื่อนำไปสู่การรักษาและการคิดค้นรูปแบบใหม่
เกี่ยวกับสมองโดยเบื้องต้น
สมองทำงานอยู่ตลอดเวลาโดยแบ่งหน้าที่ตามกลีบสมองของมนุษย์ (Lobes of the brain) ดังนี้
- สมองส่วนหน้า (Frontal Lobes) คือส่วนที่อยู่ด้านในบริเวณหน้าผาก มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับความจำ ความคิด และศูนย์ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ
- สมองกลีบขมับ (Temporal Lobe) ส่วนบริเวณขมับ มีหน้าที่เกี่ยวกับการได้กลิ่นและการได้ยิน
- สมองกลีบข้าง (Parietal Lobe) คือส่วนบริเวณเหนือท้ายทอย มีหน้าที่เกี่ยวกับการรู้สึกตัวและเป็นศูนย์ควบคุมการรับความรู้สึก
- สมองกลีบท้ายทอย (Occipital Lobe) มีหน้าที่เกี่ยวกับการมองเห็น และการประมวลผลภาพ
และสมองในแต่ละกลีบยังแบ่งส่วนและมีหน้าที่เฉพาะอย่างแตกต่างกันออกไปอีกด้วย ดังนั้นนักวิจัยจึงมีความพยายามในการศึกษาเกี่ยวกับการทำงานของสมองในแต่ละส่วนมากขึ้น เพื่อให้การรักษาผู้ป่วยเป็นไปได้มากยิ่งขึ้นไปจนถึงประโยชน์ด้านอื่น ๆ
สมองและการประมวลผลตัวเลข
มีการศึกษาของนักวิจัยที่ Technical University of Munich (TUM) เกี่ยวกับการตรวจวัดการทำงานของสมองในระดับเซลล์ โดยใช้ Microelectrodes ร่วมกับความร่วมมือของผู้ป่วยเนื้องอกในสมองในการผ่าตัดสมองขณะที่ยังตื่น ด้วยกระบวนการนี้ช่วยให้ทีมวิจัยสามารถระบุได้ว่าสมองของมนุษย์เราทำงานอย่างไรเมื่อเจอตัวเลข
โดยพบว่าเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ในสมอง (ย่อยลงไปยิ่งกว่าแต่ละส่วนในกลีบสมอง) มีความจำเพาะในการจัดการกับตัวเลขแต่ละตัว เซลล์ประสาทแต่ละตัวถูกกระตุ้นให้ทำงานเฉพาะอย่างเมื่อแสดงจำนวนในรูปแบบจุด (เช่น 3 ก็แสดง 3 จุด) ให้ผู้ป่วยดู และมีระดับการกระตุ้นที่ต่ำกว่าเมื่อแสดงตัวเลขในรูปแบบสัญลักษณ์ (เช่น 1, 2, 3, 4, 5 ตามปกติ) ให้ผู้ป่วยดู
เดิมทีแล้วมีการศึกษาในสัตว์จำนวนมากจนทำให้ทราบแล้วว่าพวกมันประมวลผลเกี่ยวกับจำนวนของวัตถุด้วยวิธีนี้ แต่สำหรับมนุษย์นั้นยังคงไม่แน่ชัดนักจนกระทั่งการทดลองนี้ทำให้เข้าใกล้กระบวนการทำงานของสมองมนุษย์ขึ้นไปอีกขั้น และเพื่อที่จะได้ผลลัพธ์นี้การเก็บบันทึกการทำงานของแต่ละเซลล์ประสาทเป็นสิ่งที่ท้าทายมาก สมองทำงานโดยใช้แรงกระตุ้นไฟฟ้า ดังนั้นการตรวจจับสัญญาณเหล่านี้ดดยตรงทำให้เราสามารถเรียนรู้ได้เกี่ยวกับการรับรู้และการคิดทำความเข้าใจของมนุษย์ได้มากที่สุด
นวัตกรรมที่นำมาใช้ในการศึกษานี้คือ Microelectrode Arrays ที่เคยทดลองใช้กันในสัตว์ แต่เพื่อที่จะแน่ใจได้ว่ามันสามารถให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ในการทดลองกับสมองมนุษย์นี้นักวิจัยจึงร่วมมือกับผู้ผลิตอย่างใกล้ชิด ซึ่งในทางปฏิบัติการเก็บข้อมูลด้วยการฝังอุปกรณ์นี้ลงในส่วนต่าง ๆ ภายในกลีบสมองนั้นไม่สามารถให้ข้อมูลที่ใช้งานได้เพราะการส่งข้อมูลมีจำนวนมากเกินไปจนทำให้หยุดทำงาน ฉะนั้นเคล็ดลับคือการเพิ่มระยะห่างระหว่างเซนเซอร์ที่เหมือนเข็ม จะทำให้บันทึกข้อมูลการกระตุ้นไฟฟ้าของเซลล์ได้
Conclusion
และที่สำคัญคือการทดลองนี้เป็นไปได้เพราะการให้ความร่วมมือของผู้ป่วยเนื้องอกในสมองที่อนุญาตให้ฝังเซนเซอร์และทำการทดสอบด้วย
โดยสรุปกระบวนการนี้มีข้อดีหลักสองอย่างคือ
- ช่วยให้สามารถเข้าถึงพื้นที่ภายในสมองได้มากขึ้น จากการผ่าตัดเนื้องอกในสมองดังกล่าว
- อุปกรณ์ Microelectrode Arrays ที่ใช้ได้รับมาตรฐานและผ่านการทดสอบในสัตว์มาหลายปี ดังนั้นศูนย์การแพทย์อื่น ๆ จะสามารถวัดการทำงานของเซลล์ประสาทได้ในอนาคต
Fact: การผ่าตัดสมองนั้นไม่เจ็บปวดเพราะสมองไม่มีตัวรับความรู้เจ็บปวดที่เรียกว่า Nociceptor แต่ส่วนที่เจ็บคือแผลที่เกิดขึ้นที่ผิวหนัง กะโหลกศีรษะและเยื่อหุ้มสมอง ซึ่งใช้ยาระงับความรู้สึกช่วยได้ในทางการแพทย์
Related Post
Cardiovascular Disease (CVD)
การทานอาหารทั้ง 6 ชนิดนี้ให้เพียงพอช่วยลดปัจจัยเสี่ยงในการเป็นโรคหัวใจและหลอดเลือดในผู้ใหญ่ได้ Cardiovascular Disease (CVD)
JWST ของ NASA เผยภาพถ่ายอวกาศ (ภาพแนวลึก) ที่คมชัดที่สุด
ภาพถ่ายอวกาศนี้ถ่ายโดย JWST (James Webb Space Telescope) กล้องโทรทรรศ์ของ NASA ซึ่งภาพแรกคือภาพถ่ายกลุ่มกาแล็กซี่ SMACS 0723