ถือเป็นงานวิจัยครั้งสำคัญ เมื่อทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียและมหาวิทยาลัยบอร์กโดซ์ ประสบความสำเร็จในการสร้างแผนที่แสดงรายละเอียดของไมโทคอนเดรีย หรือที่เปรียบเสมือน “โรงไฟฟ้าพลังงาน” ที่กระจายตัวอยู่ในสมองส่วนต่างๆ ของมนุษย์ คณะวิจัยใช้วิธีการใหม่สุดล้ำ ด้วยการหั่นสมองมนุษย์แช่แข็งออกเป็นชิ้นลูกบาศก์เล็กๆ ถึง 703 ชิ้น ขนาดพอๆ กับก้อนน้ำตาล เพื่อทำแผนที่การกระจายตัวและการทำงานของแหล่งพลังงานระดับเซลล์เหล่านี้ โครงการนี้มีชื่อว่า MitoBrainMap ซึ่งคาดกันว่าจะช่วยเปิดมุมมองใหม่ๆ ในการทำความเข้าใจสมอง และอาจนำไปสู่การรักษาโรคที่น่ากังวลอย่างโรคซึมเศร้าและอัลไซเมอร์ ซึ่งเป็นปัญหาสุขภาพที่สำคัญทั้งในระดับโลกและในประเทศไทยเราเอง
ใครๆ ก็รู้ว่าสมองมนุษย์ แม้จะหนักแค่ 2% ของน้ำหนักตัว แต่กลับซดพลังงานไปถึง 20% ของพลังงานทั้งหมดที่ร่างกายใช้ ซึ่งก็ชี้ให้เห็นว่าสมองต้องการพลังงานมหาศาลแค่ไหน แต่ถึงอย่างนั้น รายละเอียดลึกๆ เกี่ยวกับระบบพลังงานในสมอง โดยเฉพาะเรื่องการกระจายตัวและประสิทธิภาพของไมโทคอนเดรีย ก็ยังไม่ค่อยมีใครเข้าใจแจ่มแจ้งนัก จนกระทั่งงานวิจัยชิ้นนี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ นักวิจัยได้ลงมือวิเคราะห์ลูกบาศก์สมองแต่ละชิ้นอย่างละเอียด เพื่อวัดความหนาแน่นและประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานของไมโทคอนเดรีย ข้อมูลที่ได้ถูกนำไปสร้างเป็นแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ซึ่งเผยให้เห็นว่าพลังงานนั้นกระจายตัวอย่างหลากหลายและไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งสมองเลย
จุดที่น่าสนใจมากๆ คือ การศึกษาพบว่า เนื้อเทา (grey matter) ซึ่งเต็มไปด้วยเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล มีไมโทคอนเดรียหนาแน่นกว่า เนื้อขาว (white matter) ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณประสาทถึง 50% ไม่ใช่แค่นั้น ไมโทคอนเดรียในเนื้อเทายังทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าด้วย เพราะมีเอนไซม์ชนิดพิเศษ ซึ่งก็สมเหตุสมผลกับความต้องการพลังงานที่สูงของสมองส่วนนี้ที่ต้องใช้ในการคิดและประมวลผลต่างๆ ส่วน สมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortex) ซึ่งเป็นส่วนที่พัฒนาสูงสุดและรับผิดชอบงานซับซ้อนอย่างการวางแผนและการคิดเชิงนามธรรม ก็พบว่ามีไมโทคอนเดรียที่ถูกปรับแต่งมาให้ผลิตพลังงานได้สูงเป็นพิเศษเลยทีเดียว ข้อค้นพบนี้เชื่อมโยงกับการพัฒนาทางวิวัฒนาการของสมองมนุษย์ ซึ่งบ่งชี้ว่าสมองเรามีโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการทำงานด้านการคิดอ่านขั้นสูงโดยเฉพาะ
ความสำคัญของสิ่งที่ค้นพบนี้ยังขยายไปถึงโรคทางระบบประสาทและจิตเวชหลายชนิด ที่เชื่อว่าเกี่ยวกับการทำงานที่ผิดปกติของไมโทคอนเดรีย เช่น โรคพาร์กินสันและโรคจิตเภท ความเข้าใจใหม่ๆ นี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีการวินิจฉัยและรักษาแบบใหม่ๆ ได้ในอนาคต ทีมวิจัยยังได้พัฒนาแบบจำลองโดยใช้ข้อมูลภาพสแกนสมอง (MRI) จากผู้ใหญ่สุขภาพดีเกือบ 2,000 คน ผลการทดสอบก็ชี้ว่าเราน่าจะสามารถคาดการณ์ลักษณะของไมโทคอนเดรียได้จากภาพสแกน MRI ทั่วไปเลย ความก้าวหน้านี้เปิดโอกาสให้เราสร้าง “แผนที่ไมโทคอนเดรียเฉพาะบุคคล” ที่นำไปใช้ได้จริง เพื่อช่วยในการศึกษาพัฒนาการและความผิดปกติต่างๆ ของสมอง
ถึงแม้งานวิจัยชิ้นนี้จะเป็นก้าวที่สำคัญ แต่ผลที่ได้ยังมาจากตัวอย่างสมองเพียงชิ้นเดียว จึงยังไม่ได้คำนึงถึงความแตกต่างทางชีวภาพระหว่างบุคคล อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยก็เชื่อมั่นว่าวิธีการนี้สามารถนำไปต่อยอดและขยายผลได้แน่นอน สำหรับประเทศไทยเรา ซึ่งกำลังเผชิญกับความท้าทายด้านสาธารณสุขจากโรคทางระบบประสาทและจิตเวช ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์แบบนี้อาจเข้ามาปฏิวัติแนวทางการวินิจฉัยและรักษาที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน และยังสามารถผสมผสานเข้ากับการบำบัดเสริมที่คนไทยคุ้นเคยกันดี อย่างการฝึกสติและแพทย์แผนไทย ได้อย่างลงตัวอีกด้วย เมื่อองค์ความรู้ด้านนี้พัฒนาต่อไป ก็นับเป็นโอกาสอันดีที่นักวิทยาศาสตร์และบุคลากรทางการแพทย์ของไทยจะได้เข้ามามีส่วนร่วมในงานวิจัยระดับโลกนี้ และอาจนำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์จากมุมมองของประชากรและระบบสาธารณสุขของไทยเราเอง
ผลกระทบในวงกว้างต่องานสาธารณสุขและการให้ความรู้แก่ประชาชนนั้นมีนัยสำคัญมาก จึงเป็นเรื่องน่าสนใจที่ผู้อ่านชาวไทยจะได้ลองพิจารณาดูว่า การปรับเปลี่ยนวิถีชีวิต โดยเฉพาะเรื่องอาหารการกินและการจัดการความเครียด อาจส่งผลต่อการทำงานของไมโทคอนเดรียในสมองเราได้อย่างไร การปรับเปลี่ยนอาหารง่ายๆ เช่น หันมาเลือกกินอาหารที่มีสารอาหารบำรุงไมโทคอนเดรียให้มากขึ้น อาจเป็นอีกแนวทางในการส่งเสริมสุขภาพสมองและความคิดความอ่านของเราได้ เมื่อการวิจัยด้านนี้มีความคืบหน้า การติดตามข้อมูลข่าวสารอยู่เสมอจะช่วยให้เรามีโอกาสนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ มาปรับใช้ในการดูแลสุขภาพในชีวิตประจำวันได้ดียิ่งขึ้น
การเชื่อมโยงองค์ความรู้ใหม่เกี่ยวกับรูปแบบการกระจายพลังงานในสมอง เข้ากับแนวปฏิบัติทางวัฒนธรรม ภูมิปัญญาท้องถิ่น และวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ จะทำให้ประเทศไทยสามารถเข้ามามีบทบาทสำคัญในการพัฒนานวัตกรรมด้านสุขภาพระดับโลกได้ ซึ่งไม่เพียงแต่จะเป็นประโยชน์ต่อคนไทยเท่านั้น แต่ยังช่วยส่งเสริมความเข้าใจเรื่องสุขภาพสมองในภาพรวมของโลกเราอีกด้วย