ชี้มนุษย์มีเนื้อสมองมากเพราะเซลล์ประสาทไม่เหนียวติดกัน

เปลือกสมองที่พับซ้อนกันหลายชั้น ซึ่งเป็นที่มาของความฉลาดในมนุษย์ เกิดขึ้นได้ส่วนหนึ่งเพราะเซลล์ประสาทไม่ค่อยจับตัวติดกันเหนียวหนับเหมือนในสัตว์อื่น

การที่มนุษย์มีความฉลาดเหนือสัตว์อื่น ๆ ส่วนหนึ่งมาจากการที่สามารถเก็บเนื้อสมองปริมาณมากไว้ในกะโหลกศีรษะที่มีพื้นที่แคบได้ โดยเปลือกสมอง (Cortex) มีการพับทบซ้อนกันไปมาหลายชั้นเพื่อเพิ่มพื้นที่ภายใน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันมักซ์พลังก์เพื่อการศึกษาประสาทชีววิทยา (Max Planck Institute of Neurobiology) ที่เยอรมนีชี้ว่า การที่สมองมนุษย์ทำเช่นนั้นได้ เพราะเซลล์ประสาทไม่สู้มีความเหนียวหนับจนติดกันแน่นเกินไปนั่นเอง

เปลือกสมองซึ่งเกิดจากการพับเนื้อเยื่อเซลล์ประสาทที่มีความบางเพียง 3 มิลลิเมตร ให้ทบซ้อนกันไปมาหลายชั้นในแนวต่าง ๆ เป็นแหล่งที่มาของความสามารถในการวางแผนคิดคำนวณ การใช้ภาษา และความคิดนามธรรมที่ซับซ้อนของมนุษย์ แต่โครงสร้างสมองในลักษณะเช่นนี้พบได้มากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ เช่น ม้า ลิง และโลมา และพบได้น้อยลงในสัตว์ที่มีขนาดเล็ก เช่น หนู

ผลการศึกษาก่อนหน้านี้ชี้ว่า การผ่าเหล่าของยีนทำให้จำนวนเซลล์ประสาทในเปลือกสมองของมนุษย์มีเพิ่มมากขึ้น และการขยายตัวของชั้นเซลล์ประสาทดังกล่าวทำให้เกิดการโค้งงอและพับซ้อนกัน แต่อย่างไรก็ตาม ดร. แดเนียล เดล โทโร และคณะจากสถาบันมักซ์พลังก์เพื่อการศึกษาประสาทชีววิทยาตั้งข้อสงสัยว่า น่าจะมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลให้โครงสร้างของเปลือกสมองพับไปมาเช่นนี้ด้วย

ทีมของ ดร.เดล โทโรได้ศึกษายีนที่ผลิตสารเคมีสองชนิดคือ FLRT1และ FLRT3 ซึ่งทำให้เซลล์ประสาทที่เพิ่งเกิดและกำลังเติบโตจับตัวติดกันมากขึ้น โดยปกติแล้วสมองของมนุษย์ผลิตสารสองตัวนี้น้อยมาก แต่สมองของหนูกลับผลิตสารเหล่านี้ในปริมาณสูง ซึ่งหมายความว่าเซลล์ประสาทในสมองของหนูทั่วไปจะจับตัวติดกันเหนียวหนับเลยทีเดียว

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทดลองสร้างตัวอ่อนหนูที่ยีนผลิตสารดังกล่าวไม่ทำงาน พบว่าเมื่อหนูดัดแปลงพันธุกรรมตัวนี้โตขึ้น มันกลับมีเปลือกสมองที่พับทบไปมาซ้อนกันคล้ายมนุษย์ ซึ่งเป็นผลจากการที่เซลล์ประสาทในสมองจับตัวเหนียวติดกันน้อยลง ทีมของ ดร.เดล โทโรได้เสนอผลการศึกษานี้ในที่ประชุมวิชาการเรื่องวิวัฒนาการของเปลือกสมองที่กรุงโคเปนเฮเกนของเดนมาร์กเมื่อเดือนที่ผ่านมา

อย่างไรก็ตาม หนูทดลองตัวนี้จะมีความฉลาดเพิ่มขึ้นตามลักษณะของเปลือกสมองที่เปลี่ยนไปหรือไม่นั้น ขณะนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบ แต่มีแผนจะทำการทดสอบเรื่องดังกล่าวในขั้นต่อไป

ดร. เดล โทโร กล่าวสรุปว่า “เซลล์ประสาทนั้นถูกผลิตขึ้นที่ใจกลางสมองและจะเคลื่อนตัวออกไปยังด้านนอก เซลล์ที่จับตัวเหนียวติดกันน้อยกว่า จะสามารถกระจายตัวออกไปได้ในหลายทิศทางมากกว่า ทำให้เกิดเปลือกสมองที่พับซ้อนกันในหลายรูปแบบ ต่างจากเซลล์ในสมองของหนูทั่วไปที่เหนียวติดกันแน่นจนไม่สามารถพับงอได้”

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญให้ความเห็นว่า ผลการศึกษานี้ยังไม่สามารถนำมาใช้เป็นข้อสรุปสำหรับวิวัฒนาการทางสมองของมนุษย์ได้ เพราะศึกษาเปรียบเทียบเพียงแค่คนกับหนูทดลองเท่านั้น ผู้เชี่ยวชาญได้แนะนำให้ทำการทดลองกับสัตว์จำพวกลิงและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ เพิ่มเติม เพื่อยืนยันผลการศึกษาให้มีน้ำหนักน่าเชื่อถือมากขึ้น

ขอบคุณข้อมูลจาก http://www.bbc.com/thai/international-41541989