เพียงครึ่งสมอง ก็สตรองอยู่ได้

ปี ค.ศ. 2007 เมื่อแพทย์ที่โรงพยาบาลเดอลาทีโมน (HÔpital de la Timone) ได้รับเรื่องร้องทุกข์จากผู้ป่วยว่าเจ็บที่ขา แพทย์ก็คาดว่าจะส่งตัวเขากลับบ้านได้ในอีกไม่นาน ชายอายุ 44 ปี คนดังกล่าวเล่าว่า เขาเจ็บขาระดับปานกลางมาได้สัก 2 สัปดาห์แล้ว การตรวจสอบครั้งแรกไม่ได้ให้ข้อมูลอะไรเพิ่มเติมสำหรับคุณหมอ จนนักประสาทวิทยา ไลโอเนล ฟิลเลต์ (Lionel Feuillet) สแกนระบบประสาทเพื่อตรวจให้ละเอียดมากขึ้น เมื่อนักประสาทวิทยาท่านดังกล่าวเห็นภาพสแกน เขาแทบไม่เชื่อสายตาตัวเอง ขณะที่ผู้ป่วยรายอื่นแสดงให้เห็นจุดเซลล์สมองอัดแน่นเป็นล้านๆ จุด แต่ชายอายุ 44 ปี คนดังกล่าวกลับมีช่องขนาดใหญ่ที่ดูดำมืด แพทย์ผู้มีประสบการณ์เช่นเขาได้เป็นพยานในความมหัศจรรย์ทางการแพทย์อย่างแท้จริง เพราะการมีชีวิตรอดอยู่ได้เช่นนี้ค้านกับความรู้ต่างๆ ที่นักวิจัยสมองเคยบรรยายไว้ ชายคนดังกล่าวเสียสมองส่วนใหญ่ไปแล้ว และนักวิทยาศาสตร์ก็คิดว่าเขาไม่น่าจะมีชีวิตรอดอยู่ได้ ไม่ต้องไปพูดถึงว่าพูดคุยหรือเดินได้ด้วยอีกต่างหาก

ชายชาวฝรั่งเศสอายุ 44 คนนี้ ไม่ได้เป็นแค่คนเพียงคนเดียวที่ทำให้นักวิจัยสมองในโลกนี้ตกตะลึง บางครั้งแพทย์ก็อาจพบคนที่พูดได้โดยไม่มีสมองส่วนศูนย์กลางการพูด เดินได้โดยไม่มีสมองส่วนศูนย์กลางการเคลื่อนไหว หรือมีชีวิตอยู่ได้ตามปกติโดยที่ไม่มีเนื้อสมองส่วนใหญ่ กรณีเหลือเชื่อเหล่านี้บีบบังคับให้นักวิทยาศาสตร์ต้องโยนความเชื่อที่ว่า รู้แล้วทุกอย่างเกี่ยวกับศูนย์กลางสมองที่ไวต่อการรับรู้ทิ้งไป ปัจจุบันงานวิจัยใหม่ๆ แสดงให้เห็นว่า คอมพิวเตอร์ชีวภาพของเราสามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่าง และสามารถปรับเปลี่ยนได้ถึงระดับที่อาจคาดหวังว่า สักวันหนึ่งเราอาจจะทำให้สมองรักษาตัวเองได้ สมองที่เต็มไปด้วยน้ำ

การกระจายการทำงานของสมองถือเป็นเรื่องลึกลับสำหรับนักวิทยาศาสตร์เสมอมา และหลายศตวรรษมาแล้วที่พวกเขาศึกษาว่า เซลล์พิเศษในอวัยวะใดก็ตามร่วมมือกันส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังส่วนที่เหลือของร่างกายได้อย่างไร การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เมื่อเร็วๆ นี้เองได้จำแนกศูนย์กลางภายในสมองออกได้มากถึง 180 แห่ง โดยแต่ละแห่งก็ล้วนมีหน้าที่จำเพาะอย่าง

นักวิจัยด้านสมองรู้ว่าการมองของเราถูกควบคุมจากส่วนหลังของสมอง ทักษะด้านภาษาของเราควบคุมจากสมองซีกซ้าย ความสามารถในการดมกลิ่นควบคุมจากตรงกลางของสมอง และการคิดหาเหตุผลจากสมองส่วนหน้า พวกเขายังรู้อีกด้วยว่าอวัยวะดังกล่าวมีช่องว่างอยู่ 4 ช่อง เรียกว่า เวนทริเคิล (Ventricle) ซึ่งเต็มไปด้วยของเหลว น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (Cerebrospinal Fluid) เป็นชั้นที่คอยรองรับการกระแทกเพื่อปกป้องสมอง เช่น ในตอนที่เราสั่นศีรษะหรือหกล้ม สมองมีเซลล์พิเศษที่คอยผลิตน้ำหล่อสมองไขสันหลังราว 0.5 ลิตรทุกวัน ขณะที่เส้นเลือดดูดซับเอาของเหลวส่วนที่เก่าแล้วจากศีรษะออกไปทิ้ง อาศัยวิธีการเช่นนี้เองที่ทำให้ร่างกายยังคงรักษาสมดุลอันละเอียดอ่อนระหว่างปริมาณของเหลวที่สร้างในสมองและปริมาณส่วนที่เคลื่อนย้ายออกไปทิ้งได้

แพทย์ที่โรงพยาบาลเดอลาทีโมนค้นพบว่า ภายในศีรษะของผู้ป่วยมหัศจรรย์ของพวกเขาเต็มไปด้วยของเหลว โดยมีมากถึงเกือบ 880 มิลลิลิตร ในคนทั่วไปปกติแล้วสมองจะมีของเหลวราว 100-150 มิลลิลิตร น้ำในศีรษะที่มีชื่อเรียกว่า ไฮโดรเซฟาลัส (Hydrocephalus) นี้ พบได้ในสภาวะที่สมองไม่สามารถกำจัดน้ำหล่อสมองไขสันหลังออกได้ ทำให้ช่องว่างทั้งสี่ของสมองขยายตัวออกอย่างรวดเร็วจนอาจเป็นอันตรายได้ ของเหลวดังกล่าวเพิ่มความดันเซลล์สมองจนอาจทำให้เซลล์ตาย เพราะความดันที่ว่าไปขัดขวางไม่ให้เลือดไหลเวียน แค่เพียงสัปดาห์เดียว “การอุดตัน” ดังกล่าวอาจฆ่าเซลล์สมองไปเป็นจำนวนมาก จนทำให้ตาบอด หูหนวก เอ๋อ หรือสูญเสียความเป็นตัวตนไปได้

นิวโทรฟิน (Neutrophin)

ไม่น่าเชื่อว่ามีชีวิตอยู่ได้

แม้ว่าข้อเท็จจริงคือ 90% ของสมองของผู้ป่วยชาวฝรั่งเศสรายนี้เป็นน้ำ แต่ก็กลับไม่ได้ส่งผลกระทบพิเศษใดๆ เลย เซลล์สมองบางเซลล์ที่ถูกแรงดันกดไว้ทำให้เขารู้สึกเจ็บที่ขา แต่นอกจากนั้นแล้ว เขาดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยส่วนนอกของสมองที่เรียกว่า ซีรีบรัลคอร์เทกซ์ (Cerebral Cortex) และเขายังใช้ชีวิตปกติในฐานะหัวหน้าครอบครัวที่มีภรรยาและมีลูกอีก 2 คน และมีงานประจำ ไอคิวของเขาคือ 75 ใต้ค่าเฉลี่ย 100 ไปมาก แต่คนรอบตัวก็ไม่ได้รู้สึกเลยว่ามีอะไรที่ผิดปกติกับสมองของเขา

แต่สำหรับแพทย์แล้วเรื่องที่ชวนให้ประหลาดใจมากที่สุดเกี่ยวกับผู้ป่วยรายนี้ก็คือ เขายังมีชีวิตอยู่ได้ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า สมองบริเวณที่เสื่อมสลายของชายชาวฝรั่งเศสคนนี้เป็นส่วนที่ขาดไม่ได้เลยสำหรับคนปกติ บริเวณส่วนกลางสมอง จะพบส่วนทาลามัส (Thalamus) และคลอสทรัม (Claustrum) ต่างก็เชื่อมต่อกับทุกส่วนของสมอง เพื่อทำให้เรารับรู้สิ่งต่างๆ ได้ ในการวิจัยก่อนหน้านี้ หากทั้งสองส่วนนี้ใช้การไม่ได้ เราจะมีอาการโคม่า

นานหลายปีที่ไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่า ผู้ป่วยในแบบคนฝรั่งเศสรายนี้มีชีวิตอยู่ได้อย่างไร แต่ไม่กี่ปีมานี้เอง นักวิจัยด้านสมองค้นพบว่าสมองช่วยเหลือตัวเองได้หากต้องพบกับภาวะฉุกเฉิน

เซลล์สมองซ่อมแซมตัวเองได้

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยด้านสมองค้นพบความสามารถใหม่ล่าสุดของสมองคือ มันสามารถเปลี่ยนแปลงและพัฒนาการเชื่อมต่อใหม่ๆ ได้ตลอดชีวิต ผิดไปจากสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อ การศึกษาแสดงให้เห็ว่า สมองปรับตัวให้เข้ากับการบาดเจ็บของสมอง โดยการสร้างเซลล์สมองใหม่ๆ ที่ทำหน้าที่สำคัญๆ แทนเซลล์อื่นที่ตายไป แม้แต่เซลล์แก่ๆ บางครั้งก็ยังสร้างการเชื่อมต่อใหม่ๆ ได้ ในบางกรณีสเต็มเซลล์ที่อยู่ในส่วนศูนย์กลางความจำหรือที่อื่นๆ สามารถแบ่งตัวสร้างเซลล์สมองใหม่เอี่ยมได้อีกด้วย

ในกรณีของผู้ป่วยชาวฝรั่งเศสที่ค่อยๆ สูญเสียเซลล์สมองที่ตรวจวัดความเจ็บปวด ฯลฯ ไป เซลล์สมองเซลล์อื่นๆ เรียนรู้และทำหน้าที่แทนได้ แพทย์ไม่รู้ว่าเรื่องนี้เกิดขึ้นเมื่อใดแน่ แต่เป็นไปได้ว่าการจัดแบ่งหน้าที่น่าจะเกิดขึ้นแล้วตั้งแต่ตอนที่ชายผู้นี้ยังเป็นเด็ก โดยนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสมองยืดหยุ่นมากกว่าในช่วงขวบปีแรกของชีวิตเรา จากผลการศึกษาหลายชิ้น สมองของเด็กพัฒนาจุดเชื่อมต่อใหม่ๆ เพื่อไปชดเชยสมองที่ได้รับบาดเจ็บให้ทำงานได้อย่างรวดเร็วมากกว่า หากเทียบกับสมองของผู้ใหญ่ยังมีการศึกษาอื่นๆ อีกที่ชี้ว่า สมองซ่อมแซมตัวเองอย่างจำเพาะเจาะจง หากว่าเซลล์สมองตายลงอย่างรวดเร็ว เช่น กรณีที่เกิดมีความดันสมองเพิ่มขึ้นจนถึงขั้นเป็นอันตราย

นักวิทยาศาสตร์ทำให้เซลล์สมองพัฒนาได้

การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์หมายความว่า พวกเขาไม่อาจแน่ใจได้ว่า แผนที่กายวิภาคของสมองยังคงถูกต้อง ศูนย์กลางสมองของทุกคนอาจจะไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดียวกันก็ได้ และการเชื่อมโยงต่อกันก็คงจะแตกต่างออกไปได้มาก อย่างไรก็ตาม ความยืดหยุ่นของสมองอาจจะเป็นกุญแจหลัก สำหรับการทำความเข้าใจว่า แพทย์อาจช่วยคนที่สมองบาดเจ็บหรือติดเชื้อให้ฟื้นคืนความสามารถที่สูญเสียไปได้อย่างไร

คาร์ลา แชตซ์ (Carla Shatz) นักประสาทชีววิทยา ค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ว่า เหตุใดสมองของเด็กจึงซ่อมแซมตัวเองได้ดีกว่า เธอค้นพบว่าบนผิวหน้าของเซลล์สมองของเรามีโปรตีนชนิดหนึ่งชื่อว่า เพอร์บี (PirB) ซึ่งคอยป้องกันไม่ให้เซลล์สร้างการเชื่อมต่อใหม่ๆ เมื่อเราอายุมากขึ้น ปริมาณเพอร์บีจะเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้เองเซลล์สมองจึงซ่อมแซมความเสียหายได้แย่ลงเรื่อยๆ คาร์ลา แชตซ์ จึงทดสอบจำกัดการทำงานของมันในหนูตาบอด และทำให้เซลล์สมองของหนูทดลองสร้างการเชื่อมต่อที่หายไปขึ้นมาใหม่ได้ เซลล์สมองของหนูเริ่มเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว และหลังจากนั้น 1 สัปดาห์ พวกมันก็กลับมามองเห็นได้อีกครั้งหนึ่ง การค้นพบดังกล่าวช่วยไขส่วนหนึ่งของปัญหาลึกลับว่า เหตุใดเด็กๆ จึงเรียนรู้ภาษาใหม่ๆ หรือเล่นเครื่องดนตรีใหม่ๆ ได้ง่ายกว่าผู้ใหญ่

สมองซ่อมแซมตัวเองได้

เมื่อเซลล์สมองตายลง พวกมันจะปลดปล่อยสารออกสู่สิ่งแวดล้อมเป็นชุดๆ สารต่างๆ เหล่านี้เป็นโปรตีนพิเศษที่กระตุ้นการเติบโต หรือที่รู้จักกันในชื่อ นิวโทรฟิน (Neutrophin)เมื่อเซลล์สมองที่เหลือได้รับนิวโทรฟิน เซลล์บางส่วนจะสร้างจุดเชื่อมต่อใหม่ๆ ที่เรียกว่า แอกซอน (Axon) ขึ้นมา เซลล์อื่นๆ ที่เหลือก็จะไวต่อสารสัญญาณใหม่ๆ รอบตัวมากยิ่งขึ้นด้วย