เราจะใช้เทคโนโลยีช่วยกระตุ้นสมองให้ทำงานดีขึ้นได้หรือไม่ ?

คุณต้องจำรายการจับจ่ายซื้อของจำนวนมากใช่หรือไม่ หรือคุณต้องจัดทำรายชื่อผู้เข้าร่วมการประชุมสำคัญใช่ไหม

หลายคนใช้วิธีช่วยจำแบบต่าง ๆ เพื่อให้สมองทำงานดีขึ้น วิธีเหล่านี้ทำหน้าที่คล้ายซอฟต์แวร์ที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการคิดวิเคราะห์

แต่คำถามคือ มนุษย์จะสามารถใช้อุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณไฟฟ้ามากระตุ้นสมองให้ทำงานดีขึ้นเหมือนฮาร์ดแวร์ได้หรือไม่

ในช่วงที่ผ่านมา นักวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีลักษณะนี้เพื่อช่วยฟื้นฟูการทำงานของสมองในผู้ป่วยที่มีโรคทางระบบประสาทบางชนิด

หนึ่งในเทคโนโลยีดังกล่าวคือระบบกระตุ้นสมองส่วนลึก (Deep Brain Stimulation - DBS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีความซับซ้อน โดยแพทย์ใช้รักษาผู้ป่วยโรคที่ส่งผลต่อการเคลื่อนไหว เช่น โรคพาร์กินสัน มาเป็นเวลาหลายปี

เครื่องกระตุ้นสมอง

ศาสตราจารย์ฟรานเชสกา มอร์กันเต จากมหาวิทยาลัยซิตี เซนต์จอร์จ แห่งมหาวิทยาลัยลอนดอน ระบุว่า เธอเห็นผลกระทบของการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) ในผู้ป่วยของเธอโดยตรง โดยเธอกล่าวกับรายการ คราวด์ไซเอนซ์ (CrowdScience) ของบีบีซีเวิลด์เซอร์วิสว่า แพทย์มักพิจารณาใช้เทคนิค DBS กับผู้ป่วยที่การรักษาด้วยยาไม่สามารถควบคุมอาการได้แล้ว

ในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน เซลล์สมองที่ผลิตสารโดพามีนซึ่งเป็นสารสื่อประสาทสำคัญจะค่อย ๆ เสื่อมสลายไป

โดพามีนทำหน้าที่ส่งสัญญาณในสมองส่วนที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย และเมื่อระดับโดพามีนลดลง ผู้ป่วยพาร์กินสันจึงมักประสบอาการสั่น กล้ามเนื้อแข็งเกร็ง และมีการเคลื่อนไหวที่เชื่องช้า

โรคพาร์กินสันจะค่อย ๆ ทรุดลงเมื่อเวลาผ่านไป และวงการแพทย์ยังไม่มียาที่สามารถรักษาโรคนี้ให้หายขาดได้ในปัจจุบัน

ส่วนการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) นั้นเป็นวิธีการผ่าตัดที่แพทย์ฝังเครื่องกำเนิดสัญญาณไฟฟ้าไว้ใต้ผิวหนัง โดยทั่วไปแพทย์จะติดตั้งอุปกรณ์นี้บริเวณใต้กระดูกไหปลาร้าและเชื่อมต่อกับสายเชื่อมหรืออิเล็กโทรดที่สอดเข้าไปยังสมองส่วนที่ได้รับผลกระทบ เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าอ่อน ๆ เข้าไปกระตุ้นสมอง

ศาสตราจารย์มอร์กันเตอธิบายว่า เทคนิคนี้ทำงานคล้ายเครื่องกระตุ้นหัวใจแต่ใช้กับสมอง และช่วยให้การส่งสัญญาณของสมองกลับมาใกล้เคียงสภาวะปกติ

ไม่มีวิธีที่ใช้ได้กับทุกคน

แม้ว่าวิธีการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) จะช่วยบรรเทาอาการบางประการของโรคพาร์กินสันได้ แต่เทคนิคนี้ก็ไม่สามารถใช้ได้ผลกับผู้ป่วยทุกคน

เครือข่ายเซลล์ประสาทจำนวนมหาศาลที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าถึงกันมีความซับซ้อนอย่างยิ่ง และจนถึงปัจจุบัน วงการแพทย์ยังไม่สามารถอธิบายกลไกการทำงานทั้งหมดของระบบดังกล่าวได้อย่างครบถ้วน

ดร.ลูเชีย ริชชาร์ด จากมหาวิทยาลัยซิตี เซนต์จอร์จ แห่งมหาวิทยาลัยลอนดอน ระบุว่า "ผู้ป่วยพาร์กินสันจำนวนมากประสบอาการอื่น ๆ นอกเหนือจากการสั่นหรือปัญหาการเคลื่อนไหว" เธอกล่าวว่า "ผู้ป่วยหลายรายเผชิญภาวะซึมเศร้า ความวิตกกังวล การขาดแรงจูงใจ ปัญหาความจำ หรือความผิดปกติด้านการนอนหลับ"

เธอเสริมว่า งานวิจัยบางชิ้นชี้ว่าเทคนิค DBS อาจช่วยบรรเทาอาการบางอย่าง เช่น ภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวล แต่ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติม

นอกจากนี้ การรักษาด้วยการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) ยังต้องคำนึงถึงปัจจัยเฉพาะบุคคล เนื่องจากสมองของแต่ละคนมีความซับซ้อนและมีลักษณะเฉพาะตัว จึงไม่สามารถใช้วิธีการแบบเดียวกันกับผู้ป่วยทุกคนได้

อิเล็กโทรดที่แพทย์ฝังไว้ในสมองในการรักษาด้วย DBS ประกอบด้วยชิ้นส่วนเล็ก ๆ หลายส่วนซึ่งเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทที่แตกต่างกัน ทำให้แพทย์ต้องประเมินว่า ส่วนใดควรได้รับการกระตุ้นเพื่อให้บรรเทาอาการของผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด

ดร.ริชชาร์ดระบุว่า "การตัดสินใจเปิดใช้งานส่วนใดของอิเล็กโทรด และการตั้งค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น ความถี่ ความแรงของกระแสไฟ ระยะพัลส์ และความกว้างของสัญญาณ เป็นกระบวนการที่ต้องพิจารณาปัจจัยหลายด้าน"

เธอกล่าวว่า ก่อนหน้านี้กระบวนการปรับแต่งแบบเฉพาะบุคคลเคยอาศัยการลองผิดลองถูกแต่ปัจจุบันกระบวนการนี้กำลังมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อปัญญาประดิษฐ์หรือเอไอ (AI) สามารถช่วยแนะนำชุดการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสมองของผู้ป่วยแต่ละรายได้

การเพิ่มพลังความจำ ?

การกระตุ้นสมองเพื่อเพิ่มขีดความสามารถด้านอื่น เช่น ความจำ ยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายนัก แต่ประเด็นนี้ยังเป็นหัวข้อที่นักวิจัยหลายกลุ่มศึกษาต่อเนื่อง

ยกตัวอย่างเช่น สมองส่วนฮิปโปแคมปัสที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางด้านความจำของมนุษย์

ดร.โรเบิร์ต แฮมป์สัน ผู้เชี่ยวชาญด้านความจำจากมหาวิทยาลัยเวคฟอเรสต์ในสหรัฐฯ อธิบายว่า บริเวณฮิปโปแคมปัสรับข้อมูลจากสมองส่วนอื่น เช่น กลิ่น เสียง และภาพของประสบการณ์ จากนั้นแปลงข้อมูลเหล่านี้เป็นสัญญาณรหัสที่ถูกจัดเก็บไว้ในความจำระยะสั้นหรือความจำระยะยาว

หลายปีก่อน ทีมวิจัยของ ดร.แฮมป์สันได้ทดลองให้สัตว์ฟันแทะขนาดเล็กทำภารกิจทดสอบความจำ และทีมพบว่ามีสัญญาณไฟฟ้าในรูปแบบเฉพาะปรากฏขึ้นก่อนที่สัตว์จะตัดสินใจเลือกพฤติกรรม

ดร.แฮมป์สันอธิบายว่า "หากหนูทดลองกำลังจะเลี้ยวซ้าย ผมจะพบรูปแบบสัญญาณที่ผมเรียกว่า 'ซ้าย' และหากหนูกำลังจะเลี้ยวขวา ผมก็จะพบรูปแบบสัญญาณที่เรียกว่า 'ขวา'"

เขากล่าวว่า "ทีมวิจัยพบรูปแบบสัญญาณที่เชื่อมโยงกับการทำงานของความจำว่าอยู่ในภาวะปกติหรือกำลังจะล้มเหลว"

ดร.แฮมป์สันเริ่มตั้งคำถามว่า เราจะสามารถเข้าไปมีอิทธิพลต่อรูปแบบสัญญาณเหล่านั้นได้หรือไม่ และจะสามารถ "ซ่อมแซม" ความจำเมื่อระบบทำงานผิดปกติได้อย่างไร

ทีมวิจัยของเขาเป็นกลุ่มแรก ๆ ที่เริ่มทดสอบอุปกรณ์ต้นแบบกับมนุษย์ ซึ่งนักวิจัยเรียกว่า อวัยวะประสาทเทียมในฮิปโปแคมปัส แม้ว่า ดร.แฮมป์สันจะอธิบายว่า อุปกรณ์นี้ทำงานคล้ายไม้ค้ำยันหรือเฝือกมากกว่าอวัยวะเทียมเต็มรูปแบบ

เทคโนโลยีนี้ใช้หลักการคล้ายการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) เพราะต้องอาศัยการผ่าตัดฝังอิเล็กโทรดจำนวนมาก แต่ครั้งนี้แพทย์มุ่งเป้าการฝังอิเล็กโทรดไปยังบริเวณฮิปโปแคมปัสโดยตรง

เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ทำให้นักวิจัยยังไม่สามารถสร้างเครื่องกำเนิดสัญญาณแบบฝังในร่างกายได้ในขณะนี้ อิเล็กโทรดทั้งหมดจึงต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ภายนอกขนาดใหญ่เพื่อส่งและรับสัญญาณจากสมอง

ดร.แฮมป์สันระบุว่า ทีมวิจัยกำลังพยายามฟื้นฟูการทำงานของสมองในบริเวณที่การทำงานอ่อนแอหรือกำลังสูญเสียไป

เขากล่าวว่า ผลการทดสอบเบื้องต้นในผู้ป่วยโรคลมชักถือว่าน่าพอใจ

"เราพบว่าความสามารถในการเก็บรักษาข้อมูลดีขึ้นราว 25-35% คือจากเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง สามารถยืดไปได้ถึงราว 24 ชั่วโมง" ดร.แฮมป์สันกล่าว "และผลลัพธ์เหล่านี้พบในผู้เข้าร่วมทดสอบที่มีปัญหาด้านความจำมากที่สุดก่อนเริ่มการทดสอบ"

แนวโน้มความเป็นไปได้ในอนาคต

ดร.แฮมป์สันให้ความเห็นว่า เทคโนโลยีนี้อาจช่วยผู้ที่มีปัญหาความจำ เช่น ผู้ป่วยอัลไซเมอร์ได้ในอนาคต

แต่คำถามที่ตามมาคือ หากไม่ใช่ผู้ที่มีภาวะเสื่อมตามวัย สมองของคนทั่วไปจะสามารถได้รับการเพิ่มขีดความสามารถได้หรือไม่

ดร.แฮมป์สันมองว่ายังมีอีกหลายประเด็นที่ต้องศึกษาเพิ่มเติม เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดความจำของบางคนจึงทำงานได้ดีกว่าคนอื่น

"เรายังไม่มีข้อมูลมากพอที่จะตอบว่า 'เราสามารถทำให้มันดีกว่าปกติได้หรือไม่'" เขากล่าว

และแน่นอน ยังมีประเด็นด้านจริยธรรมที่ต้องพิจารณา นอกเหนือจากความเสี่ยงของการผ่าตัดสมอง

"ความจำคือแก่นสำคัญที่ทำให้เราเป็นเรา และเป็นสิ่งที่เราไม่อยากเปลี่ยนแปลง" ดร.แฮมป์สันกล่าว

อ้างอิงจากหนึ่งในตอนของรายการ CrowdScience ทางบีบีซีเวิลด์เซอร์วิส