วิทย์ปริทัศน์ OHESI SCIENCE REVIEW ฉบับที่ 2 เดือน กุมภาพันธ์ 2565

อำนาจการควบคุมของ ‘สมอง’

รู้จักสมองของเรา

สมองเป็นอวัยวะที่ซับซ้อนควบคุมความคิด ความจำ อารมณ์ สัมผัส การมองเห็น การหายใจ อุณหภูมิ ความหิว และทุกกระบวนการที่ควบคุมร่างกาย

สมองมีน้ำหนักประมาณ 1.36 กิโลกรัม สมองไม่ใช่กล้ามเนื้อ แต่เต็มไปด้วยหลอดเลือดและเส้นประสาท รวมเซลล์ประสาท และเซลล์เกลีย เนื้อสมองแบ่งออกเป็น 2 ส่วน หรือ 2 สี คือ ส่วนที่เป็นสีเทา อยู่ส่วนนอกที่มีสีเข้มกว่า และส่วนที่เป็นสีขาว อยู่ด้านใน

ส่วนที่เป็นสีเทานั้น ทำหน้าที่ควบคุมข้อมูลที่รับและส่งออก เนื่องจากมีเซลล์ของเซลล์ประสาทอยู่ ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ และการให้ความรู้สึก ส่วนที่เป็นสีขาว ซึ่งเป็นเส้นใยใช้ส่งสัญญานไปยังส่วนอื่นๆ ของสมองไขสันหลัง และร่างกาย

รู้จักศัพท์ทางประสาท

– นิวรอน (Neuron) หรือเซลล์ประสาท
– แอกซอน (Axon) เป็นเส้นใยที่ใช้ส่งสัญญาณไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย เมื่อแอกซอนรวมตัวกันเป็นมัดเรียกว่าเส้นประสาท
– ไมอีลิน (Myelin) เยื่อหุ้มประสาทที่ช่วยให้การนำข้อมูลจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ประสาทอื่นรวดเร็วขึ้น
– นิวโรแทรนสมิตเทอร์ (Neurotransmitter) สารสื่อประสาท เป็นสารเคมีที่เซลล์ประสาทผลิตขึ้น เพื่อนำสัญญาณจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาท โดยผ่านช่องว่างไซแนปซ์
– ไซแนปซ์ (Synapse) หรือช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์กล้ามเนื้อ หรือเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาท

สมองส่วนต่างๆ และหน้าที่

สมองมีการรับ-ส่งสัญญาณเคมีและไฟฟ้าทั่วร่างกาย โดยสัญญาณที่แตกต่างกัน กระบวนการแตกต่างกัน และสมองจะตีความแตกต่างกันออกไป กระบวนการที่เกิดขึ้นนี้ระบบประสาทส่วนกลางต้องอาศัยเซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ เพื่อให้ร่างกายมีการตอบสนอง ไม่ว่าจะเป็นอาการเหนื่อย หรือรู้สึกเจ็บปวด ซึ่งข้อความบางอย่างถูกเก็บไว้ในสมอง ขณะที่ข้อความอื่นจะถูกส่งต่อผ่านกระดูกสันหลังและเครือข่ายเส้นประสาทของร่างกายไปแขนขา

สมองคนเราแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลัก คือ ซีรีบรัม (Cerebrum) ก้านสมอง (Brainstem) และซีรีเบลลัม (Cerebellum)
ซีรีบรัม (Cerebrum)

          ซีรีบรัม เป็นส่วนของสมองที่ใหญ่ที่สุด ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว ประสาทสัมผัส การมองเห็น รวมถึงการเรียนรู้ การคิดและการให้เหตุผล การแก้ปัญหาและอารมณ์ ซีบรัม แบ่งย่อยได้ 4 ส่วน ได้แก่

– สมองส่วนหน้า (Frontal Lope) เป็นกลีบสมองที่ใหญ่ที่สุด อยู่ด้านหน้าศีรษะ โดย ทำงานเกี่ยวกับลักษณะบุคลิกภาพ การเคลื่อนไหว การตัดสินใจ การรู้กลิ่น และความสามารถในการพูด

– สมองพาไรเอทัล (Parietal lope) อยู่บริเวณตรงกลางของสมอง ทำงานเกี่ยวกับการรับรู้ ความรู้สึกสัมผัส ความเจ็บปวด การรับรู้ภาพ เสียง และภาษา

– สมองส่วนหลัง (Occipital lope) ทำงานเกี่ยวกับการมองเห็น

– สมองส่วนขมับ (Temporal lope) อยู่ด้านข้างของสมอง ทำงานเกี่ยวกับความจำระยะสั้น คำพูด เสียง และการรับรู้กลิ่นในระดับหนึ่ง

ซีรีเบลลัม (Cerebellum)

ซีรีเบลลัม หรือสมองน้อย มีขนาดราวกำปัน อยู่บริเวณด้านหลังศีรษะ ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ และความสมดุล จากการวิจัยพบว่า ซีรีเบลมีบทบาทสำคัญด้านความคิด อารมณ์ และพฤติกรรมทางสังคมด้วย

ก้านสมอง (Brainstem)

          ก้านสมอง เชื่อมต่อซีรีบรัมกับไขสันหลัง ก้านสมองประกอบด้วย สมองส่วนกลาง พอนส์ (Pons) และไขกระดูก

– สมองส่วนกลาง หรือ มีเซนเซฟาลอน (Mesencephalon)  มีหน้าที่เกี่ยวกับการได้ยิน การเคลื่อนไหว และการตอบสนอง

– พอนส์ (Pons) เป็นแหล่งกำเนิดของเส้นประสาทสมอง 4 ใน 12 เส้น ซึ่งช่วยให้ทำกิจกรรมต่างๆ ได้หลากหลาย เช่น การฉีกขาด การเคี้ยว การกะพริบตา การโฟกัสการมองเห็น การทรงตัว การได้ยิน และการแสดงออกทางสีหน้า

– ไขกระดูก (Medulla) บริเวณด้านล่างของก้านสมอง เป็นที่ที่สมองไปบรรจบกับไขสันหลัง ไขกระดูกมีความสำคัญต่อการอยู่รอด หน้าที่ควบคุมกิจกรรมของร่างกาย จังหวะการเต้นของหัวใจ การหายใจ การไหลเวียนของเลือด และระดับออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์

สารเคมีที่สำคัญต่อสมอง

สื่อประสาท (Neurotransmitters) และฮอร์โมน (Hormone)

สารสื่อประสาท หรือนิวโรแทรนสมิตเทอร์ (Neurotransmitter) เป็นสารที่ช่วยให้เซลล์ประสาททั่วร่างกายสามารถสื่อสารกันได้ ทำให้สมองทำหน้าที่ต่างๆ ได้หลากหลายจากกระบวนการส่งผ่านสารสังเคราะห์ทางเคมีนี้ สารสื่อประสาทมีความสำคัญต่อชีวิต นับตั้งแต่ระยะเริ่มต้นของพัฒนาการ รวมถึง การเติบโตของเซลล์ประสาท และการพัฒนาวงจรประสาท

          ฮอร์โมน (Hormone) ผลิตจากระบบต่อมไร้ท่อ ได้แก่ ต่อมใต้สมอง ไพเนียลไทมัส ไทรอยด์ ต่อหมวกไต ตับอ่อน รวมถึง อัณฑะและรังไข่ ฮอร์โมนมีผลต่อกระบวนการต่างๆ มากมายในร่างกาย เช่น การเติบโตและพัฒนาการเมตาบอลิซึม อารมณ์

ตัวอย่างสารสื่อประสาทและฮอร์โมนที่สำคัญในภาพรวม

          อะดรีนาลีน (Adrenaline) หลั่งโดยต่อมหมวกไตอยู่ด้านบนของไตแต่ละข้าง อะดรีนาลีนจะเพิ่มการไหลเวียนของเลือดไปยังกล้ามเนื้อ เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจและทำให้รูม่านตาขยายมีปริมาณสูงในการตอบสนองต่อการเอาตัวรอด การต่อสู้ หรือหนี

นอร์เอพิเนฟริน (Norepinephrine) เป็นสารสื่อประสาทและฮอร์โมน เชื่อมโยงกับความกลัว ความเครียด และกระตุ้นให้รู้สึกตื่นตัว

โดพามีน (Dopamine) สารแห่งความสุข เปรียบเสมือนสารเสพติดที่สมองต้องการปลดปล่อยเมื่อมีความรู้สึกพึงพอใจ ได้ทำในสิ่งที่ชอบ จากกิจกรรมหรืออาหารที่ชอบ ไม่ใช่แค่สารเคมีเพื่อความสุขเท่านั้น แต่ยังมีความเกี่ยวข้องกับแรงจูงใจ การตัดสินใจ การเคลื่อนไหว ความสนใจ ความจำในการทำงาน และการเรียนรู้

ออกซิโตซิน (Oxytocin) เป็นสารสื่อประสาทและฮอร์โมน ถูกปล่อยออกมาเมื่อคุณอยู่ใกล้บุคคลอื่น การสร้างความสัมพันธ์ บางครั้งออกซิโตซินถูกเรียกว่า ฮอร์โมนแห่งความรัก

กาบา (GABA: Gamma-Aminobutyric Acid) เป็นสารสื่อประสาทที่สกัดกั้นกระแสประสาทระหว่างเซลล์ในสมอง ช่วยให้รู้สึกสงบ ผ่อนคลาย และเกิดความสมดุลในสมอง

แอซิติลโคลีน (Acetylcholine) เป็นสารสื่อประสาทหลัก มีหน้าที่เกี่ยวกับกระตุ้นกล้ามเนื้อให้หดตัว การเคลื่อนไหวของร่างกายทั้งหมดเกี่ยวข้องกับสื่อประสาทนี้ ยังมีบทบาทสำคัญในการรับรู้และความจำ

กลูตาเมต (Glutamate) เป็นสารสื่อประสาทที่มีมากที่สุดในระบบประสาทของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง เซลล์ประสาทใช้กลูตาเมตเพื่อส่งสัญญาณไปยังเซลล์อื่นๆ หากมีมากเกินไปอาจทำให้เกิดความบกพร่องทางสติปัญญา

เอนเดอร์ฟิน (Endorphins) เสมือนยาแก้ปวดตามธรรมชาติของร่างกาย ตอบสนองต่อความเจ็บปวดหรือความเครียด ทำให้รู้สึกผ่อนคลาย ร่ายกายจะหลั่งสารเมื่อออกกำลังกาย เต้นรำ ร้องเพลง

เซโรโทนิน (Serotonin) สารแห่งความสุขที่เชื่อมโยงกับความเป็นอยู่ที่ดี มีหน้าที่ควบคุมความสมดุลของอารมณ์ วงจรการนอนหลับ และการย่อยอาหาร เซโรโทนินเพิ่มขึ้นจากการออกกำลังและสัมผัสกับแสงแดด

ความรู้สึก อำนาจจากการควบคุมของสมอง

ตัวอย่างความรู้สึกที่เกิดจากการควบคุมของสมอง
การหัวเราะ ยาขนานเอกช่วยให้สุขภาพดี รู้สึกเบิกบาน คนเราเริ่มหัวเราะตั้งแต่อายุ 3 เดือน หัวเราะก่อนที่จะมีการเรียนรู้ที่จะพูด การหัวเราะเป็นกลไกธรรมชาติ การหัวเราะ ยังไม่มีการยืนยันทางวิทยาศาสตร์ โดยคาดว่า เกิดจากการทำงานของสมองส่วนหน้าที่ทำหน้าที่กำหนดการตอบสนองทางอารมณ์

การหัวเราะจะช่วยลดระดับคอร์ติซอล (Cortisol) เป็นฮอร์โมนความเครียดตัวหลักของร่างกายในกระแสเลือดลดลง แทนที่ด้วยสารเคมีในสมอง ได้แก่ โดปามีน ออกซิโทซิน และเอ็นดอร์ฟิน การหัวเราะช่วยให้การทำงานของภูมิคุ้มกันดีขึ้น สุขภาพหัวใจและหลอดเลือดดีขึ้น ความวิตกกังวลลดลง ความรู้สึกปลอดภัย และอารมณ์ดี ทำให้สมองปลอดโปร่ง มีความคิดสร้างสรรค์และสร้างความสัมพันธ์ที่ดีต่อคนรอบข้าง
การร้องไห้ เป็นปรากฎการณ์ที่มีลักษณะของมนุษย์ ตอนสนองตามธรรมชาติ ตั้งแต่โศกเศร้าถึงความสุขสุดขีด การร้องไห้เกิดจากการทำงานหลายส่วน ทั้งในซีรีบรัมที่รับรู้ถึงความโศกเศร้า ระบบต่อมไร้ท่อจะถูกกระตุ้นเพื่อปล่อยฮอร์โมนไปยังบริเวณดวงตา ซึ่งทำให้เกิดน้ำตา รวมถึงกระตุ้นระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (Parasympathetic nervous system: PN) การร้องไห้ส่งผลดีต่อสุขภาพเหมือนเป็นยาระบายปลดปล่อยความเครียด ความเจ็บปวดทางอารมณ์ และกระตุ้นการปล่อยสารเคมีในสมอง เช่น ออกซิโทซิน
ความรัก เป็นสิ่งที่วัฒนธรรมบนโลกให้ความสำคัญ เห็นได้ชัดเจนจากคำสอนทางศาสนา นวนิยาย การ์ด บทเพลง รวมถึงวาเลนไทน์ หลายคนจะได้ยินคำพูดที่ว่า ความรักไม่มีเหตุผล เป็นความรู้สึกพิเศษที่มาจากใจ ไม่สามารถอธิบายได้ เป็นความรู้สึกที่มาจากจิตใจ มากกว่าการใช้สมองคิดไตร่ตรอง แต่ทางวิทยาศาสตร์ความรักเป็นกลไกเกิดขึ้นจากสมองโดยตรง เหมือนความรู้สึกอื่นๆ ที่สามารถอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยาเคมีในร่างกาย จากการศึกษาของทีมวิทยาศาสตร์โดย ดร. Helen Fisher นักมานุษยวิทยาชีวภาพ แบ่งความรักเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ความหลง/ความปรารถนา (Lust) ความรัก (Attraction) และความผูกพัน (Attachment)  ความรักทำให้โลกสดใสเป็นสีชมพู แต่ก็มีด้านมืดมาพร้อมกัน ความรักมักมาพร้อมกับความหึงหวง ความไร้เหตุผล

การใช้กัญชาทางการแพทย์
การใช้กัญชาทางการแพทย์ในสหรัฐฯ

          สหรัฐฯ เป็นหนึ่งในหลายประเทศที่อนุญาตให้ครอบครอง และใช้กัญชา สารสกัด CBD (ที่มี THC น้อยกว่า 0.3%) ได้ภายใต้กฎหมายของรัฐบาลกลาง นอกจากนี้ การใช้กัญชายังขึ้นอยู่กับกฎหมายของแต่ละรัฐ มี 37 รัฐ เขตอาณา 4 แห่ง และกรุงวอชิงตัน กำหนดให้ใช้กัญชาทางการแพทย์เพื่อการรักษาบางโรคถูกต้องตามกฎหมาย เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) โรคเอดส์ โรคโครห์น โรคลมบ้าหมู ต้อหิน เส้นโลหิตตีบและกล้ามเนื้อกระตุก อาการปวดอย่างรุนแรงและเรื้อรัง อาการคลื่นไส้หรืออาเจียนรุนแรงจากการรักษามะเร็ง การพิจารณาการใช้การรักษาด้วยกัญชา ต้องมีคำแนะนำเป็นลายลักษณ์อักษรจากแพทย์ที่มีใบอนุญาตในรัฐที่สามารถใช้ได้อย่างถูกกฎหมาย ผู้ป่วยต้องมีเงื่อนไขเข้าเกณฑ์สำหรับการใช้กัญชาทางการแพทย์ ถึงจะสามารถเข้ารับการรักษา หรือซื้อกัญชาเพื่อใช้ทางการแพทย์ได้

          การศึกษาวิจัยด้านสมองในสหรัฐฯ

          21st Century Cures Act

21st  Century Cures Act เป็นพระราชบัญญัติ ที่ได้ลงนามในกฎหมายในสมัยประธานาธิบดี
โอบามา เพื่อช่วยเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และนำเสนอนวัตกรรมและความก้าวหน้าใหม่ๆ แก่ผู้ป่วยที่ต้องการอย่างรวดเร็ว เพื่อศึกษา 4 โครงการนวัตกรรมขั้นสูง ได้แก่

– All of us Research Program (เดิมชื่อโครงการ PMI Cohort) โครงการสร้างฐานข้อมูล ที่สามารถให้ข้อมูลการศึกษาหลายพันเรื่องเกี่ยวกับภาวะสุขภาพ ปัจจัยเสี่ยงของโรคบางชนิด การพิจารณาว่าการรักษาแบบใดได้ผลดีที่สุดสำหรับผู้ที่มีภูมิหลังต่างกัน

– Cancer Moonshot โครงการศึกษาเกี่ยวกับมะเร็ง ส่งเสริมการทำงานร่วมกัน และการแชร์ข้อมูล ประธานาธิบดีไบเดน ได้กล่าวถึงเป้าหมายของโครงการ ในการลดอัตราการเสียชีวิตของโรคมะเร็งลงอย่างน้อย 50% ในอีก 25 ปีข้างหน้า และพัฒนาคุณภาพชีวิตผู้ป่วยรอดชีวิตจากมะเร็ง

– Regenerative Medicine Innovation Project ที่จะสนับสนุนการวิจัยทางคลินิกร่วมกับองค์การอาหารและยาสหรัฐฯ (FDA) โดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้ใหญ่เพื่อส่งเสริมด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู

– Brain Ressearch through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative เพื่อศึกษาระบบการทำงาน จัดเก็บ และดึงข้อมูลออกมาใช้ของสมอง ซึ่งจะช่วยให้วินิจฉัยและรักษาความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตใจ  

BRAIN Initiative

สมองของคนเราประกอบด้วยเซลล์ประสาทเกือบ 100 พันล้านเซลล์ ที่มีการเชื่อมโยงกัน 100 ล้านล้านเครือข่ายนั้น เป็นสิ่งมหัศจรรย์และความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดด้านการแพทย์ โรคที่เกิดจากความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวช ส่งผลกระทบต่อบุคคล ครอบครัว และสังคม ดังนั้น การช่วยเหลือผู้ป่วย สิ่งสำคัญคือ นักวิจัยต้องมีเครื่องมือและข้อมูลที่สมบูรณ์ เพื่อทำความเข้าใจกลไกการทำงานของสมองและเกิดโรคภัยไข้เจ็บได้อย่างไร

Brain Research Through Advancing Innovation Neurotechnologies Initiative (BRAIN Initiative) เป็นโครงการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสมองของมนุษย์ใช้เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่ จะเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพไดนามิกของสมองที่แสดงให้เห็นว่าเซลล์แต่ละเซลล์มีปฏิสัมพันธ์ภายในวงจรประสาทที่ซับซ้อน แนวทางวิธีใหม่ในการรักษาโรค การป้องกันความผิดปกติของสมอง เข้าใจกระบวนการทำงานของสมอง ทั้งการบันทึกการประมวลผล ใช้ประโยชน์ และดึงข้อมูลจำนวนมหาศาลออกมาใช้

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ : https://waa.inter.nstda.or.th/stks/pub/2022/ost-sci-review-feb2022.pdf