รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ปี 2014

By: terminus
Writer
on Mon, 06/10/2014 - 17:13

วันที่ 6 ตุลาคมนี้ คณะกรรมการรางวัลโนเบลได้มาประชุมลงมติพิจารณาตัดสินรางวัลโนเบลประจำปี 2014 ณ สถาบัน Karolinska Institutet ในกรุงสตอกโฮล์ม ประเทศสวีเดน ในวันแรกนี้เป็นคิวของสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ซึ่งมีผู้ได้รับรางวัล 3 ท่าน คือ John O ́Keefe และคู่สามีภรรยา May‐Britt Moser กับ Edvard I. Moser ในฐานะผู้ค้นพบเซลล์สมองที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้ตำแหน่งและทิศทาง

การรับรู้เกี่ยวกับตำแหน่งของเราในสเปซเป็นปริศนาที่นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ขบคิดกันมายาวนานนับร้อยปี นักปรัชญามองว่าคุณสมบัติข้อนี้เป็นพื้นฐานสำคัญของจิตดังนั้นมันจึงเป็นสัญชาตญาณติดตัวของสัตว์ที่มีสมองซับซ้อนพอจะมี cognitive function ส่วนการทดลองทางพฤติกรรมศาสตร์ที่ปล่อยหนูทดลองให้วิ่งหาทางออกในเขาวงกตก็กระตุกให้นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสันนิษฐานว่าหนูน่าจะสามารถสร้าง "แผนที่" ขึ้นมาในสมองได้ คำถามคือ แผนที่นั้นสร้างและเก็บอยู่ตรงไหนของสมอง?

ในปี 1971 John O ́Keefe ได้ค้นพบองค์ประกอบแรกของระบบรับรู้ตำแหน่งจากการทดลองกับหนู เขาพบว่าเมื่อจับหนูไปอยู่ในที่ต่างๆ ของห้อง เซลล์ประสาทประเภทหนึ่งในสมองส่วน Hippocampus จะทำงานเพื่อระบุตำแหน่งที่อยู่ของตัวหนูเสมือนว่ารูปแบบการกระตุ้นของเซลล์ประสาทประเภทนี้คือการเก็บแผนที่ไว้ในหน่วยความจำของสมอง เขาเรียกเซลล์ประสาทนี้ว่า "place cells"

  • O'Keefe, J., and Dostrovsky, J. (1971). The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely‐moving rat. Brain Research 34, 171‐175.

  • O ́Keefe, J. (1976). Place units in the hippocampus of the freely moving rat. Experimental Neurology 51, 78‐109.

หลังจากนั้นอีกสามทศวรรษกว่าๆ May‐Britt Moser กับ Edvard I. Moser ก็ได้ค้นพบเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับระบบแผนที่ภายในจากการทดลองในหนูอีกเช่นกัน พวกเขาได้ปล่อยให้หนูวิ่งผ่านตำแหน่งต่างๆ ที่เรียงกันอยู่ในรูปของผังตารางหกเหลี่ยม สิ่งที่พวกเขาพบคือ นอกจาก Hippocampus แล้ว ยังมีเซลล์ประสาทในสมองอีกส่วนที่เรียกว่า Entorhinal cortex ทำงานขึ้นมา เซลล์กลุ่มนี้จะทำหน้าที่จดจำรูปแบบของตำแหน่งที่หนูวิ่งผ่าน ดังนั้นพวกเขาจึงตั้งชื่อเซลล์กลุ่มนี้ว่า "grid cells"

เมื่อ place cells, grid cells, และเซลล์อื่นๆ ที่ทำหน้าที่รับรู้ทิศทางการหันหัวของหนูทำงานร่วมกัน ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นก็จะเป็นภาพแผนที่โผล่ขึ้นมาในการรับรู้ของสมองหนู ทำให้หนูสามารถเดินหาทิศทางไปได้ทั่วบริเวณโดยเทียบตำแหน่งของตัวเองกับตำแหน่งในแผนที่ภายในสมอง หากจะเปรียบเทียบแล้วก็คงเหมือนกับการมี GPS ธรรมชาตินั่นเอง

  • Fyhn, M., Molden, S., Witter, M.P., Moser, E.I., Moser, M.B. (2004) Spatial representation in the entorhinal cortex. Science 305, 1258‐1264.

  • Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.B., and Moser, E.I. (2005). Microstructure of spatial map in the entorhinal cortex. Nature 436, 801‐806.

  • Sargolini, F., Fyhn, M., Hafting, T., McNaughton, B.L., Witter, M.P., Moser, M.B., and Moser, E.I. (2006). Conjunctive representation of position, direction, and velocity in the entorhinal cortex. Science 312, 758‐762.

ผลงานการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามทำให้ได้มีการศึกษาหน้าที่ของ place cells และ grid cells ในสัตว์อื่นๆ รวมถึงมนุษย์ งานวิจัยศึกษาผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดสมองยืนยันว่าสมองของมนุษย์เราก็มี place cells และ grid cells เช่นเดียวกัน ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ที่สมองส่วน Hippocampus และ Entorhinal cortex ทำงานผิดปกติมักจะทำให้มีอาการหลงทิศหลงทางและไม่สามารถจดจำสิ่งแวดล้อมรอบตัวได้

เงินรางวัล 8 ล้านโครนสวีเดนจะแบ่งออกเป็นสองส่วน John O ́Keefe ได้ครึ่งแรกไป ส่วนอีกครึ่งเป็นของคู่ May‐Britt Moser กับ Edvard I. Moser

ที่มา - Nobel Prize Press Release

7 Comments

zipper's picture

แล้วที่เค้าว่าผู้ชายกับผู้หญิงมีความเก่งเรื่องเส้นทางไม่เท่ากันล่ะ แสดงว่าสมองส่วนนี้ก็ทำงานได้ไม่เท่ากันด้วยสิ

-Rookies-'s picture

กำลังคิดเหมือนกันเลย ผู้หญิงที่รู้จักเกือบครึ่งชอบงงซ้าย-ขวา ไม่รู้เป็นอะไรกัน

mementototem's picture

เรื่องงงซ้ายขวานี่ ผมเป็นนะ แต่ผมรู้สึกว่าปัญหามันอยู่ที่ ซ้ายของเรา หรือซ้ายของคนที่เราพูดด้วย หรือซ้ายของสิ่งของนั้น เวลานำทาง โดยที่ไม่หันแผนที่ตามเส้นทาง ผมก็งงว่าควรจะบอกซ้ายหรือขวาดี เพราะสิ่งที่ผมเห็นคือ ทางแยกอยู่ซ้ายของจอ แต่จริง ๆ ต้องบอกเลี้ยวขวา

ผู้หญิงมักแต่งหน้าบ่อย และมองกระจกบ่อยกว่าผู้ชาย เธออาจจะสับสนเพราะสาเหตุนี้ด้วยรึเปล่า

-Rookies-'s picture

ที่ผมเจอไม่เหมือนเคสของคุณนะ ถ้าสับสนเพราะงงว่าจะพูดถึงซ้าย-ขวาของใคร (หรือของอะไร) ผมไม่นับครับ ที่ผมเจอคือพูดถึงซ้ายมือหรือขวามือของคนฟังเลยครับ เช่นผู้หญิงขับรถ เราดูแผนที่ เราบอกเลี้ยวขวา เธอตบไฟเลี้ยวซ้าย (และกำลังจะเลี้ยวซ้ายจริง ๆ ไม่ได้แค่เผลอเปิดไฟเลี้ยวผิดทาง) ซะงั้น กรณีนี้คุณเธอไม่ได้สับสนกับแผนที่แน่นอน เพราะผมเป็นคนดูแผนที่เธอไม่ได้ดูครับ

hisoft's picture

เจอประมาณนี้เยอะเช่นกันครับ เหมือนเด็กๆ ที่บอกให้ยกมือซ้ายแล้วยกมือขวา

The Phantom Thief

mementototem's picture

ลองถามเธอไหม เวลาเราบอก เธอคิด/รู้สึกว่า เราพูดอยู่ด้านหน้าเธอ (หันหน้าหาเธอ) หรือด้านข้างเธอ (หันหน้าไปทางเดียวกันกับเธอ) ผมว่าน่าจะได้คำตอบที่เธอสับสนได้นะ แต่เธอจะงงหรือเปล่าว่ามาถามอะไรแบบนี้ทำไม

-Rookies-'s picture

เคยพยายามถามหาเหตุผลแล้วครับ แต่ถามแล้วจะทะเลาะกันเอาน่ะสิครับ ๕๕๕