สุดยอดงานวิจัยที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจเรื่องความจำไปตลอดกาล! ทีมนักวิจัยจากสถาบันวิจัยสคริปส์ (Scripps Research Institute) ค้นพบโครงสร้างใหม่ในสมองที่เกี่ยวกับการเก็บความจำระยะยาว การค้นพบครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญ เพราะอาจนำไปสู่การพัฒนายาหรือวิธีรักษาภาวะความจำเสื่อมแบบใหม่ๆ ซึ่งกำลังเป็นปัญหาใหญ่ในกลุ่มผู้สูงอายุและผู้ป่วยโรคทางระบบประสาท ทีมวิจัยใช้เทคโนโลยีสุดล้ำ ทั้งเครื่องมือทางพันธุกรรม กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน 3 มิติ และปัญญาประดิษฐ์ (AI) ส่องลึกเข้าไปดูโครงสร้างของ “ร่องรอยความจำ” เผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกที่อาจนำไปใช้วางแผนการรักษาในอนาคตได้

งานวิจัยชิ้นนี้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Science เผยให้เห็นความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับพื้นฐานของความจำ โดยชี้เป้าไปที่กลุ่มโครงสร้างสำคัญที่เรียกว่า ‘เอ็นแกรม’ (engram) ซึ่งเปรียบเหมือนลายแทงความทรงจำที่ฝังอยู่ในสมอง งานวิจัยยังตอกย้ำว่า ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์และ AI ช่วยเร่งสปีดการทำแผนที่วงจรสมองซับซ้อนที่ใช้เก็บความจำให้เร็วขึ้นมาก จากเดิมที่อาจต้องใช้เวลาเป็นปีๆ

ทีมวิจัย นำโดย มาร์โค อูยตีโป นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของสถาบันฯ พุ่งเป้าศึกษาบริเวณ ‘ฮิปโปแคมปัส’ (hippocampus) ส่วนสำคัญของสมองที่ใช้ในการเรียนรู้และสร้างความจำใหม่ๆ พวกเขาทำการทดลองในหนู โดยระบุเซลล์ประสาทเฉพาะที่ทำงานตอนเกิดการเรียนรู้ แล้วไปซูมดูการเชื่อมต่อของ ‘ไซแนปส์’ (synapse) หรือจุดเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเหล่านี้ในระดับนาโนเมตรที่ละเอียดมากๆ ผลที่น่าทึ่งคือ การสร้างความจำไม่จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนไซแนปส์เสมอไป แต่กลับพบว่าเซลล์ประสาทสร้างการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนขึ้นผ่านโครงสร้างที่เรียกว่า ‘ปุ่มไซแนปส์หลายจุด’ (multi-synaptic boutons หรือ MSBs) ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับ ‘เดนไดรต์’ (dendrite) หรือแขนงรับสัญญาณของเซลล์ประสาทอื่นได้หลายอันพร้อมกัน

แอนตัน แม็กซิมอฟ ผู้เขียนอาวุโสของงานวิจัยนี้ ย้ำว่าผลที่ออกมานั้นเหนือความคาดหมาย โครงสร้างที่ซับซ้อนแบบนี้บ่งชี้ว่ารูปแบบการเชื่อมต่อในสมองนั้นล้ำลึกกว่าที่เคยคิดกันไว้มาก ยิ่งไปกว่านั้น งานวิจัยยังเผยอีกว่า เซลล์ประสาทเอ็นแกรมไม่ได้เชื่อมต่อแค่กับเซลล์ข้างๆ เท่านั้น ซึ่งขัดกับความเชื่อเดิมๆ แต่กลับขยายเครือข่ายการเชื่อมต่อไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ เพิ่มเติม เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้เส้นทางการสื่อสารที่จำเป็นต่อการสร้างความจำ

แม็กซิมอฟชี้ว่า ผลวิจัยนี้น่าจะนำไปประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ได้ โดยเฉพาะโครงสร้าง MSBs ที่อาจกลายเป็นเป้าหมายใหม่ในการพัฒนาวิธีรักษาโรคเกี่ยวกับความจำ โครงสร้างอันซับซ้อนของ MSBs เผยให้เห็นกลไกอันชาญฉลาดที่อยู่เบื้องหลังการสื่อสารและความยืดหยุ่นของไซแนปส์ ทำให้มันเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนายาในอนาคต

สำหรับประเทศไทย ซึ่งกำลังก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุเต็มรูปแบบและเผชิญกับความท้าทายจากภาวะสมองเสื่อม การค้นพบเหล่านี้ยิ่งมีความสำคัญไม่แพ้ที่อื่นในโลก คนไทยมีอายุยืนยาวขึ้น ทำให้การรับมือกับปัญหาความจำและสมองที่เสื่อมถอยตามวัยกลายเป็นเรื่องเร่งด่วน นวัตกรรมความเข้าใจเรื่องโครงสร้างความจำแบบนี้อาจปูทางไปสู่กลยุทธ์การป้องกันและรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตอบโจทย์ความต้องการด้านสาธารณสุขที่เพิ่มสูงขึ้นในบ้านเรา

หากมองย้อนไป ความจำเป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจมานาน เพราะเป็นพื้นฐานสำคัญของการใช้ชีวิตและบ่งบอกความเป็นตัวตน ในสังคมไทยเองก็มักมองว่าความจำเป็นสิ่งคู่กับปัญญาและความสืบเนื่อง ซึ่งสะท้อนให้เห็นคุณค่าของความจำในสังคม การนำงานวิจัยล้ำสมัยมาผสมผสานกับมุมมองดั้งเดิม อาจช่วยส่งเสริมความรู้ความเข้าใจเรื่องสุขภาพสมองและการดูแลความจำให้ดียิ่งขึ้นได้

แม็กซิมอฟกล่าวว่า ยังมีเรื่องต้องศึกษาอีกมากเพื่อถอดรหัสองค์ประกอบระดับโมเลกุลของ MSBs การร่วมมือกันอย่างต่อเนื่องกับสถาบันต่างๆ เช่น ศูนย์แห่งชาติเพื่อการวิจัยกล้องจุลทรรศน์และการถ่ายภาพ (NCMIR) ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก จะช่วยให้เข้าถึงเทคโนโลยีและความเชี่ยวชาญที่จำเป็นสำหรับการค้นพบใหม่ๆ ต่อไป สำหรับประเทศไทย การส่งเสริมความร่วมมือระหว่างประเทศและการสร้างขีดความสามารถในการวิจัยภายในประเทศ อาจเป็นแรงผลักดันให้เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญในลักษณะเดียวกันในแวดวงวิทยาศาสตร์สุขภาพสมองได้

สำหรับคนไทยที่อยากดูแลสุขภาพสมองให้ดีอยู่เสมอ การหากิจกรรมที่ช่วยกระตุ้นสมองทำเป็นประจำอาจมีประโยชน์ เช่น การเรียนรู้ทักษะหรือภาษาใหม่ๆ การเล่นเกมที่ต้องใช้ความคิดวางแผน หรือการเข้าสังคมพูดคุยกับผู้คนบ่อยๆ ก็ช่วยได้ การติดตามข่าวสารความก้าวหน้างานวิจัยใหม่ๆ อยู่เสมอก็เป็นเรื่องสำคัญ ทั้งสำหรับตัวเราเองและผู้กำหนดนโยบายด้านสุขภาพ เพื่อจะได้วางแผนรับมือและลดปัญหาเกี่ยวกับความจำได้อย่างทันท่วงที

อ่านรายละเอียดงานวิจัยเพิ่มเติมได้ ที่นี่