การรับรู้อากัปกิริยาคือความสามารถลึกลับของร่างกายในการระบุตำแหน่งแขนขาของเรา แม้ในความมืด เราเพิ่งเริ่มเข้าใจมัน
ซานา สาวน้อยชาวฝรั่งเศสวัย 31 ปีที่มีผมสีน้ำตาลหยิกถูกมัดไว้กับเก้าอี้ที่ศูนย์คลินิกของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ ข้างหน้าเธอคือโต๊ะทำงาน กล้องอินฟราเรด 12 ตัวรอบตัวเธอติดตามทุกการเคลื่อนไหวของเธอ การทดสอบกำลังจะเริ่มขึ้น
บนโต๊ะมีกระบอกสีดำตั้งตรง ประดับด้วยลูกบอลพลาสติกสีเงิน นี่คือความท้าทาย: ขอให้เธอแตะจมูกแล้วแตะลูกบอลที่อยู่ข้างหน้าเธอ ง่าย. เธอแตะจมูกของเธอ เธอสัมผัสลูกบอล
ตอนนี้ส่วนที่ยากมา
ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการบอกให้เธอหลับตา เขาวางนิ้วของเธอบนลูกบอล แล้วเลื่อนกลับไปที่จมูกของเธอ เขาปล่อยมือและขอให้ซานะทำเองในขณะที่หลับตา
ทันใดนั้นก็เหมือนลบตำแหน่งของลูกบอลออกไปจากใจเธอ เธอคลำไปรอบ ๆ แกว่งแขนไปทางซ้ายและขวา เมื่อเธอจับลูกบอลได้ดูเหมือนว่าจะเป็นอุบัติเหตุ เธอพยายามที่จะหาจมูกของเธอบนใบหน้าของเธอหายไปสองสามครั้ง
“มันเหมือนกับว่าฉันหลงทาง” เธอพูดผ่านล่าม เมื่อหลับตาเธอไม่รู้ว่าร่างกายของเธออยู่ที่ไหนในอวกาศ
.
ลองงานนี้ด้วยตัวคุณเอง วางแก้วน้ำไว้ข้างหน้าคุณ แตะด้านบนสองสามครั้งโดยลืมตา แล้วลองหลับตาค้นหาดู โอกาสที่คุณยังคงทำได้
เมื่อเราหลับตา ความรู้สึกของเราที่มีต่อโลกและตำแหน่งของร่างกายของเราในนั้นจะไม่หายไป ความประทับใจที่มองไม่เห็นยังคงอยู่ ความรู้สึกนี้เรียกว่า proprioception (ออกเสียงว่า “pro-pree-o-ception”); มันเป็นการรับรู้ว่าแขนขาของเราอยู่ที่ไหนและร่างกายของเราอยู่ในตำแหน่งอย่างไรในอวกาศ และเช่นเดียวกับประสาทสัมผัสอื่นๆ เช่น การมองเห็น การได้ยิน และอื่นๆ ช่วยให้สมองของเรานำทางโลก บางครั้งนักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าเป็น “สัมผัสที่หก” ของเรา
การรับรู้อากัปกิริยาแตกต่างจากวิธีอื่นๆ ที่สำคัญ: มันไม่เคยปิด ยกเว้นในกรณีที่หายากมาก เรารู้ว่าความเงียบคืออะไรเมื่อเราปิดหู เรารู้ว่าความมืดคืออะไรเมื่อเราปิดตา
Sana เป็นหนึ่งในไม่กี่คนในโลกที่รู้ว่ามันเป็นอย่างไรเมื่อปิดการรับรู้ความรู้สึกนึกคิด อีกคนหนึ่งคือ Sawsen พี่สาวของเธอ วัย 36 ปี ซึ่งอยู่ระหว่างการทดสอบที่ NIH ในเดือนสิงหาคมเช่นกัน เธอก็มีปัญหาในการค้นหาจมูกของเธอในความมืดเช่นกัน
Sawsen กล่าวว่า “ที่บ้าน” ถ้าไฟดับและเธอลุกขึ้นยืน “ฉันจะล้มลงกับพื้น” ความรู้สึกนั้นยากจะบรรยาย “มันเหมือนกับว่าคุณมีผ้าปิดตาอยู่ แล้วมีใครบางคนหันคุณหลายครั้ง จากนั้นคุณจะถูกขอให้ไปตามทาง สองสามวินาทีแรก คุณไม่รู้ว่าคุณกำลังไปในทิศทางไหน” ความสับสนที่บริสุทธิ์
พี่สาวน้องสาวซึ่งฉันไม่ได้ใช้นามสกุลด้วยเหตุผลด้านความเป็นส่วนตัวก็มีความอยากรู้อยากเห็นอีกอย่าง: พวกเขาไม่สามารถรู้สึกถึงสิ่งที่พวกเขาสัมผัสได้มากมาย Sawsen กล่าวว่า “แม้ผมลืมตาอยู่ เมื่อฉันสัมผัสลูกบอลเล็กๆ ฉันก็ไม่รู้สึก”
ในบรรดาประสาทสัมผัสทั้งหมด การสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยาถือเป็นสิ่งที่เข้าใจกันน้อยที่สุด แต่ในทศวรรษที่ผ่านมา นักประสาทวิทยาได้ค้นพบความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ที่เผยให้เห็นว่าสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยาทำงานอย่างไร สิ่งนี้นำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกที่มีความหวังซึ่งให้แนวทางที่ดีกว่าในการรักษาความเจ็บปวดและการทำอวัยวะเทียมที่ดีขึ้นสำหรับผู้พิการทางร่างกาย นอกจากนี้ยังทำให้เรามีความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นว่าการเป็นมนุษย์และประสบการณ์โลกผ่านร่างกายหมายความว่าอย่างไร
Sana, Sawsen และผู้ป่วยที่คล้ายกันจำนวนหนึ่งเป็นวิชาที่เหมาะสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยา ไม่มีอะไรผิดปกติเกี่ยวกับกล้ามเนื้อหรือสมองของพวกเขา พวกเขาขาดสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ แต่เป็นผลที่ตามมาอย่างมหาศาล: ตัวรับขนาดโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นประตูที่กองกำลังทางกายภาพเข้าสู่ระบบประสาทและขึ้นสู่การรับรู้อย่างมีสติ ตัวรับนี้เรียกว่า piezo2 และมันถูกค้นพบเมื่อ 10 ปีที่แล้ว
โมเลกุลที่ขาดหายไปโดยพื้นฐานแล้วปล่อยให้พวกมันปราศจาก “ตา” ของระบบรับความรู้สึกนึกคิด นอกจากนี้ยังทำให้ผิวของพวกเขาไม่สามารถรู้สึกถึงความรู้สึกบางอย่างได้
ผู้ป่วยเหล่านี้หายาก ทีม NIH และเพื่อนร่วมงานทั่วโลกระบุผู้ป่วยได้เพียง 18 ราย โดย 2 รายแรกได้รับการบันทึกไว้ในNew England Journal of Medicineในปี 2559 ซึ่งเทียบเท่ากับการระบุตัวตนคนตาบอดรายแรก หรือรายแรก คนหูหนวก” Alexander Chesler นักประสาทวิทยาที่ NIH ซึ่งทำงานร่วมกับ Sana, Sawsen และคนอื่นๆ กล่าว “นี่คือคนที่ตามสิ่งที่เราเข้าใจเกี่ยวกับโมเลกุลในเวลานั้นจะตาบอด”
ผลกระทบของภาวะนี้อาจทำให้ผู้คนควบคุมร่างกายได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการมองเห็นของพวกเขาถูกบดบัง และอาการของโรคทางพันธุกรรมที่หายากนี้มักได้รับการวินิจฉัยผิดพลาด หรือไม่ได้รับการวินิจฉัยเป็นเวลาหลายปี
ค.ศ
จากการศึกษาสิ่งเหล่านี้ นักประสาทวิทยาจะได้สำรวจหน้าที่สำคัญของการสัมผัสและระบบรับความรู้สึกนึกคิด และยังได้เรียนรู้เกี่ยวกับความสามารถที่โดดเด่นของสมองในการปรับตัว
พลังอันยิ่งใหญ่ของโมเลกุลเล็กๆ
Carsten Bönnemann เป็นนักสืบเกี่ยวกับความลึกลับทางการแพทย์ทางระบบประสาท เมื่อเด็กมีอาการทางระบบประสาทที่ยากต่อการวินิจฉัย เขาจึงพยายามไขคดีนี้ “เรามองหาสิ่งที่อธิบายไม่ได้” Bönnemann นักประสาทวิทยาในเด็กแห่งสถาบันโรคทางระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมองแห่งชาติกล่าว
ในปี 2558 ความลึกลับอย่างหนึ่งพาเขาไปที่คัลการี ประเทศแคนาดา เพื่อตรวจสอบผู้หญิงอายุ 18 ปีที่มีโรคประหลาด เธอเดินได้ – เธอเรียนรู้เมื่ออายุประมาณ 7 ขวบ – แต่เมื่อเธอมองไปที่เท้าของเธอเท่านั้น หากเธอหลับตาขณะยืน เธอจะทรุดลงกับพื้น มันเหมือนกับว่าสายตาของเธอมีพลังในการเปิดสวิตช์ลับและควบคุมส่วนของร่างกายที่เธอจ้องมอง ร่างกายของเธออยู่นอกเหนือการควบคุมของเธอ
“และเมื่อฉันตรวจดูเธอ ฉันก็รู้ว่าเธอไม่มี … การรับรู้อากัปกิริยา” Bönnemann กล่าว เมื่อหลับตาลง เธอไม่รู้สึกว่าหมอค่อยๆ ขยับนิ้วขึ้นหรือลง แต่การขาดความตระหนักไม่ได้อยู่ที่ข้อต่อนิ้วของเธอเท่านั้น เธอไม่มีความรู้สึกในการเคลื่อนไหวที่ข้อศอก ไหล่ สะโพก และข้อต่อใดๆ ในร่างกายของเธอ
แม้ว่ามักจะไม่ได้อยู่ในการรับรู้อย่างมีสติของเรา แต่การรับรู้อากัปกิริยายังคงทำหน้าที่สำคัญ Adam Hantman นักประสาทวิทยาจาก Howard Hughes Medical Institute ผู้ศึกษาเรื่อง “คุณสามารถดูแขนขาของคุณได้ แต่นั่นหมายความว่าคุณไม่สามารถมองไปที่สิ่งอื่นได้” การรับรู้อากัปกิริยาช่วยให้ดวงตาของเราสามารถให้ความสนใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายนอกร่างกายของเรา
ในการวินิจฉัย ทีมของ Bönnemann ได้จัดลำดับจีโนมทั้งหมดของเด็กหญิงและพบการกลายพันธุ์ของยีนที่เป็นรหัสสำหรับตัวรับสัมผัสที่เรียกว่า piezo2 ในปี 2558 piezo2 ยังใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์
ก่อนหน้านั้น นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานแล้วว่าเส้นประสาทพิเศษทุกชนิดมีไว้เพื่อรับรู้โลกภายนอก หากเส้นประสาทเป็นสายไฟที่ส่งข้อมูลจากโลกไปยังสมองของเรา ตัวรับเหล่านี้คือสวิตช์ ซึ่งเป็นฟันเฟืองตัวแรกในเครื่องจักรชีวภาพ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณไฟฟ้า
การค้นพบจุดสังเกตของ piezo2 เกิดขึ้นที่ Scripps Research Institute ซึ่งนักวิจัยใช้เวลาหลายปีในการทดลองเซลล์ด้วยโพรบแก้วขนาดเล็ก (เมื่อแหย่ ตัวรับ piezo จะสร้างกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก Piezo เป็นภาษากรีกแปลว่า “กด”) นักวิจัยพบตัวรับ 2 ตัว คือ piezo1 และ piezo2 เมื่อเซลล์ที่มีตัวรับเหล่านี้ยืดออก ตัวรับจะเปิดขึ้น ปล่อยไอออนและปล่อยคลื่นไฟฟ้า
Piezo1 มีส่วนเกี่ยวข้องกับระบบตรวจวัดความดันโลหิต ในร่างกายของเรา เช่นเดียวกับระบบภายในอื่นๆ ที่อาศัยการตรวจจับความดัน การวิจัยเพิ่มเติมพบว่า Piezo2 เป็นโมเลกุลที่สำคัญสำหรับทั้งการสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยา ซึ่งเป็นประตูที่กองกำลังทางกลเริ่มต้นเดินทางเข้าสู่จิตสำนึกของเรา
ในปี 2015 นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มค้นพบว่า piezo2 ทำอะไรในหนู นับประสาอะไรกับมนุษย์ Bönnemann ต้องศึกษาเพิ่มเติม และเขากลับไปที่ NIH ในเมือง Bethesda รัฐ Maryland และส่งอีเมลถึง Chesler ซึ่งกำลังศึกษาหนูซึ่งยีนได้รับการดัดแปลงให้ไม่มี piezo2 Bönnemann ส่งอีเมลถึงเขาเกี่ยวกับผู้ป่วย เช่นเดียวกับเด็กหญิงอายุ 8 ขวบอีกคนหนึ่งในซานดิเอโก พวกเขาระบุว่ามีการกลายพันธุ์
“และนั่นทำให้ฉันแทบตกจากเก้าอี้และวิ่งไปที่ห้องทำงานของเขา” เชสเลอร์กล่าว “ฉันไม่เคยมีโอกาสขอให้หนูของฉันแค่อธิบายว่าชีวิตของพวกเขาเป็นอย่างไร ประสบการณ์ของพวกเขาเป็นอย่างไร ถามคำถามพวกเขา”
อธิบายความรู้สึกสัมผัสลึกลับของเรา
Sana และ Sawsen เช่นเดียวกับผู้ป่วยรายแรกของ Bönnemann เกิดมาพร้อมกับการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้ยีน piezo2 ไม่ทำงาน และนั่นทำให้พวกเขามีความบกพร่องไปตลอดชีวิตในด้านการรับรู้อากัปกิริยา การสัมผัส และการเคลื่อนไหว ผู้หญิงทั้งสองคนสามารถเดินได้ด้วยตัวเองเล็กน้อย แต่ใช้เก้าอี้รถเข็นไฟฟ้าเพื่อไปไหนมาไหน ทั้งสองใช้ชีวิตอย่างอิสระ Sana เป็นนักจิตวิทยาคลินิก ส่วน Sawsen เป็นหัวหน้าค่ายสำหรับเด็กพิการ
พวกเขาไม่รู้จักชีวิตด้วยการรับรู้อากัปกิริยา ซึ่งทำให้ยากสำหรับพวกเขาที่จะอธิบายถึงสิ่งที่พวกเขาขาด “ฉันไม่มีการเปรียบเทียบที่ดี เพราะฉันเป็นแบบนี้มาตลอด” ซานากล่าว
ในบรรดาไม่กี่กรณีของผู้ที่ไม่มีการรับรู้อากัปกิริยาในวรรณกรรมประวัติศาสตร์การแพทย์ ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเอียน วอเตอร์แมนชายชาวอังกฤษซึ่งเซลล์ประสาทรับสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยาได้รับความเสียหายจากการติดเชื้อ มันทำให้เขาไม่มีความรู้สึกหรือการรับรู้อะไรตั้งแต่คอลงมา แม้ว่าเขาจะยังเคลื่อนไหวร่างกายได้ Jonathan Cole นักประสาทวิทยาได้เขียนไว้ในชีวประวัติทางการแพทย์ของ Waterman
Waterman เห็นได้ชัดว่ามีความเสียหายของเส้นประสาท แต่เมื่อประมาณหนึ่งปีที่ผ่านมา Sana และ Sawsen ไม่เคยรู้ว่ามีอะไรผิดปกติกับพวกเขา จากนั้น พวกเขาทดสอบในเชิงบวกสำหรับการกลายพันธุ์ของยีน piezo2 ของพวกเขา และนั่นนำพวกเขาไปสู่การวิจัยอย่างต่อเนื่องของ Bonneman และ Chesler เกี่ยวกับการทำงานของ piezo2 ในร่างกายมนุษย์ จนถึงตอนนี้ นักวิจัยได้เห็นผู้ป่วยหลายสิบรายที่มีตัวรับ piezo2 ที่ไม่ทำงาน
การสัมผัสเป็นความรู้สึกที่ซับซ้อนมาก เนื่องจากมีหลายรูปแบบ แต่ละแบบอาศัยระบบประสาทและตัวรับที่แตกต่างกันเล็กน้อย
แค่ชื่นชมทุกสิ่งที่เราสัมผัสได้ก็สามารถทำให้เกิดความรู้สึกเกรงขามได้ “ถ้าพวกเราคนใดคนหนึ่งแอบไปข้างหลังคุณและขยับผมเส้นเดียว คุณจะรู้ทันที” Chesler กล่าว “นี่คือหนึ่งในเครื่องจักรชีวภาพที่น่าทึ่งที่สุด”
ในหลาย ๆ ทาง ข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่เราได้รับจากร่างกายของเรานั้นมีความหลากหลายมากกว่าข้อมูลที่เราได้รับจากตา หู และปากของเรา
ตัวอย่างเช่น ความรู้สึกร้อนและเย็นทำงานบนเส้นประสาทที่แตกต่างกันมากกว่าความรู้สึกสัมผัสเบา ๆ และใช้ตัวรับที่แตกต่างกัน (ซึ่งบางส่วนก็เพิ่งค้นพบเช่นกัน) ความเจ็บปวด คัน และแรงกดก็แตกต่างกันเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีความรู้สึกสัมผัสบางอย่างที่ขึ้นอยู่กับบริบท ลองนึกดูว่าความรู้สึกสัมผัสเบาๆ ของเสื้อยืดบนร่างกายของคุณจะจางหายไปจากการรับรู้ของคุณอย่างไรเมื่อคุณสวมใส่มันนานขึ้น หรือระหว่างที่โดนแดดเผา การสวมเสื้อยืดตัวนั้นกลับทนไม่ได้
หากไม่มี piezo2 พี่สาวจะไม่รู้สึกถึงสัมผัสที่เบาและอ่อนโยน โดยเฉพาะที่มือและนิ้ว ซอว์เซนบอกฉันว่าเมื่อเธอล้วงมือเข้าไปในสมุดพก “ฉันจะเอามือออกจากกระเป๋าโดยคิดว่าฉันถืออะไรบางอย่างอยู่ และมือของฉันก็ว่างเปล่า” เธอกล่าว เธอไม่รู้สึกถึงสิ่งของ และไม่รู้ว่ามือของเธออยู่ที่ไหน ดังนั้นสมุดพกก็อาจเป็นหลุมดำได้เช่นกัน เมื่อเธอไม่ได้มองโดยตรง
แต่น้องสาวสัมผัสได้ถึงความร้อนและความเย็น พวกเขารู้สึกกดดันได้ และพวกเขาไม่มีภูมิคุ้มกันต่อความเจ็บปวด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขารู้สึกได้ถึงความรู้สึกที่เฉียบคม
Sawsen ยึดการยิงปืนเป็นงานอดิเรก (“เพื่อคลายเครียด”) และติดตั้งทริกเกอร์ของอาวุธด้วยชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมขอบแข็ง เมื่อเธอสอดนิ้วเข้าไปในขอบ เธอก็สัมผัสได้
ความเจ็บปวดแบบบีบรัดนั้นต้องเริ่มการเดินทางเข้าสู่ระบบประสาทโดยตัวรับอื่นที่ไม่ใช่ piezo2 Chesler กล่าวว่า “เมื่อคุณถูกหยิก ความรู้สึกนั้น เราไม่เข้าใจในระดับโมเลกุลว่าเกิดอะไรขึ้นเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทของคุณ” ที่น่าแปลกใจ. ความเจ็บปวดเฉียบพลันจากการเหยียบตัวต่อ LEGO เข้าสู่ระบบประสาทของเราได้อย่างไรนั้นยังคงเป็นปริศนาทางวิทยาศาสตร์ในปี 2019
พวกเขาสามารถรู้สึกถึงความเจ็บปวดประเภทนั้น แต่พวกเขาไม่สามารถรู้สึกถึงความเจ็บปวดที่เรียกว่าallodynia ที่สัมผัสได้ นั่นคือเมื่อความรู้สึกสัมผัสเบา ๆ ซึ่งปกติน่าพอใจกลายเป็นความเจ็บปวด (ในห้องทดลอง นักวิจัยสร้างอัลโลดีเนียที่สัมผัสได้โดยการถูผิวหนังด้วยแคปไซซิน ซึ่งเป็นสารเคมีรสเผ็ดในพริกขี้หนู)
ความลึกลับอีกอย่าง: ผู้ป่วยจะรู้สึกได้เมื่อลูบผิวหนังที่มีขน เช่น ที่แขน แต่น่าแปลกที่พวกเขาไม่สามารถรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวของเส้นผมแต่ละเส้นได้ “เราไม่รู้ว่าพวกเขาทำได้อย่างไร” เชสเลอร์กล่าว กล่าวคือ ประสาทวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ว่าความรู้สึกนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในร่างกาย
ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์เชิงปฏิบัติของการวิจัยนี้ กล่าวคือ วิธีใหม่ๆ ในการรักษาความเจ็บปวด นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการระบุตัวรับที่นำความรู้สึกทางกายเข้าสู่ร่างกายของเรา พวกมันสามารถเรียนรู้ที่จะเสริมให้มากขึ้น หรือบางทีอาจปิดมันเมื่อพวกมันสร้างความเจ็บปวด
“นั่นคือความฝันของการวิจัยความเจ็บปวด” Chesler กล่าว “เราจะหลีกหนีจากวิธีมองความเจ็บปวดแบบหยาบๆ เหล่านี้ แล้วทำความเข้าใจในระดับที่เป็นกลไกมากขึ้นได้ไหม” ตัวอย่างเช่น หากคุณไม่รู้จักตัวรับที่รับผิดชอบต่อความเจ็บปวดอย่างรุนแรง คุณก็ไม่สามารถออกแบบยาเพื่อหยุดความเจ็บปวดได้
ความลึกลับของ proprioception
การสัมผัสมีความซับซ้อน การรับรู้อากัปกิริยาอาจจะมากกว่านั้น แต่ในการศึกษานี้ นักวิจัยอาจให้การค้นพบและการประยุกต์ใช้ที่ขยายออกไปไกลกว่าร่างกายมนุษย์
ลึกเข้าไปในกล้ามเนื้อทั้งหมดของเรามีเส้นใยที่เรียกว่าแกนหมุนของกล้ามเนื้อ: นี่คือมัดของเส้นใยและเส้นประสาทที่บันทึกการยืดของกล้ามเนื้อ ที่ปลายประสาทของแกนหมุนของกล้ามเนื้อ คุณจะพบ piezo2 เมื่อกล้ามเนื้อยืดออก กล้ามเนื้อส่วนอื่นๆ จะหดตัว จากนั้น piezo2 จะส่งข้อมูลทั้งหมดนั้นไปยังไขสันหลังเพื่อระบุตำแหน่งของแขนขา
สิ่งที่น่าทึ่งคือการที่กล้ามเนื้อทุกส่วนในร่างกายของคุณส่งข้อมูลนี้ออกมาตลอดเวลา ระบบประสาทของคุณประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลโดยที่เราไม่รู้ตัว มันจะมีสติได้อย่างไร? คุณจะคลั่งไคล้ข้อมูลมากเกินไป
ลองนึกถึงสิ่งที่จะทำให้นั่งตัวตรงได้ กล้ามเนื้อหลังของคุณต้องถ่ายทอดข้อมูลที่ถูกต้องเพื่อให้กระดูกกระดูกสันหลังของคุณอยู่ในแนวเดียวกัน ผู้ป่วยที่ไม่มี piezo2 ไม่มีสิ่งนั้น พวกเขามีท่าทาง scoliotic เพราะพวกเขาไม่มีกล้ามเนื้อที่หลังบอกสมองถึงวิธีจัดแนวกระดูกสันหลัง (ฉันบอกว่าผู้ป่วยเหล่านี้หลายคนมีความผิดปกติในครรภ์ก่อนคลอดหรือเกิดมาพร้อมกับการเคลื่อนตัวของสะโพก – นั่นคือพื้นฐานของการรับรู้อากัปกิริยาทางความรู้สึก)
Sana และ Sawsen ขาดข้อมูลหลักในการรับรู้อากัปกิริยา จึงต้องมีสมาธิอย่างหนักเพื่อไม่ให้รู้สึกสับสน บางครั้ง Sana ก็พูดว่า แค่ผมของเธอบังสายตาก็ทำให้เธอเสียทิศทางว่าร่างกายของเธออยู่ตรงไหน สิ่งเดียวกันนี้อาจเกิดขึ้นได้หากมีคนเข้าใกล้ใบหน้าของเธอมากเกินไปจนบดบังการมองเห็นรอบข้างของเธอ ซึ่งหมายความว่าเธอต้องมีสมาธิเป็นพิเศษหากต้องการจูบใครสักคน
ยังคงเป็นปริศนาที่ลึกล้ำว่าสมองจะดึงแหล่งที่มาของข้อมูลการรับรู้อากัปกิริยาทั้งหมดมารวมกันอย่างง่ายดายได้อย่างไร
Adam Hantman นักประสาทวิทยาจาก Howard Hughes Medical Institute ผู้ศึกษาเรื่อง “คุณสามารถขอให้ฉันเอื้อมมือไปหยิบถ้วย แล้วพูดว่า ‘อย่าทำแบบที่คุณเคยทำมาก่อน’ และถ้าไม่ฝึก ฉันก็สามารถเอามือคว่ำ วางไว้ข้างหลัง กลับไปหาถ้วยนั้น ฉันไม่เคยทำแบบนั้นมาก่อนในชีวิต และทำได้โดยไม่ต้องฝึกฝน”
และมีภาวะแทรกซ้อนที่สวยงามมากมายในงานวิจัยนี้ที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจ
โดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ถือว่าการสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยาเป็นระบบที่แตกต่างกัน Joriene De Nooij นักวิจัยด้านประสาทวิทยาที่ศึกษาการรับรู้อากัปกิริยาที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าวว่า “แต่พวกมันสามารถซ้อนทับกันได้ในระดับหนึ่ง” ตัวรับในผิวหนังช่วยให้เราเข้าใจว่าแขนขาของเราอยู่ที่ไหน “เมื่อคุณเดิน ตัวรับแรงกดเหล่านี้จะทำงานทุกครั้งที่คุณก้าว” เธอกล่าว และนั่นยังให้ข้อมูลสมองของเราว่าร่างกายอยู่ที่ไหน
เรามีอินพุตจำนวนมากในระบบประสาทสัมผัสของเราที่ให้ข้อเสนอแนะและปรับทิศทางจิตใจของเรากับสิ่งที่ร่างกายของเรากำลังทำอยู่ Hantman กล่าวว่า “การเรียนรู้ว่าสมองดึงสิ่งนี้ออกมาได้อย่างไร อัลกอริทึมที่ใช้สร้างโมเดลเหล่านี้และใช้งานมันจะช่วยเราสร้างเครื่องจักรที่ดีขึ้นได้อย่างไร” Hantman กล่าว
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อาจช่วยให้นักวิจัยสร้างขาเทียมที่ดีขึ้นซึ่งควบคุมโดยตรงโดยระบบประสาทของผู้พิการขา “เครื่องจักรค่อนข้างดีในการรับสัญญาณจากสมองและทำให้ขาเทียมเคลื่อนไหวได้” เขากล่าว “แต่เราไม่ได้ทำงานที่ดีขนาดนั้นจริงๆ ในการปิดวงจร รับข้อมูลทางประสาทสัมผัสกลับมา”
สมองยังทำอีกสิ่งหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้อากัปกิริยา (proprioception) ที่นักวิจัยต้องการทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง นั่นคือวิธีที่สมองชดเชยเมื่อเผชิญกับการสูญเสีย เช่นในกรณีของ Sana และ Sawsen
สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดที่สมองสามารถทำได้
แกนหมุนของกล้ามเนื้อและปลายประสาทอื่นๆ อธิบายว่าการรับรู้อากัปกิริยาทำงานอย่างไรในร่างกาย แต่ที่แปลกกว่านั้นก็คือวิธีที่มันปรากฏในจิตใจของเรา
ฉันคิดอยู่เสมอว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อฉันหลับตาและเอื้อมมือไปหาบางสิ่ง มีแก้วอยู่ข้างหน้าฉันบนโต๊ะของฉัน ฉันยังสามารถคว้ามันได้แม้หลับตา ฉันกำลังพยายามจดจ่อกับความคิดที่ว่าแก้วอยู่ในอวกาศ และแยกมันออก: ฉันกำลังประสบกับอะไรกันแน่ในช่วงเวลานี้
มันเหมือนกับการพยายามอธิบายฝันกลางวัน คุณรู้ว่ามันอยู่ที่นั่น ดูเหมือนจริง แต่มันไม่มีรูปแบบ “มันคือจิตสำนึก” Ardem Patapoutian นักวิจัยด้านประสาทวิทยาศาสตร์ที่ Scripps กล่าว ซึ่งห้องปฏิบัติการของเขาค้นพบตัวรับ piezo เป็นครั้งแรก เขากล่าวว่าลักษณะทางกายภาพของจิตสำนึกนั้นได้รับการแจ้งและกำหนดขึ้นโดยส่วนหนึ่งจากการรับรู้อากัปกิริยา (proprioception)
ในการรายงานเรื่องนี้ ฉันได้นึกถึงกระบวนการที่สมองสร้างจิตสำนึกในลักษณะเหมือนพ่อมดหรือนักมายากลในการปรุงยา พ่อมดรับข้อมูลทางประสาทสัมผัสจากร่างกายของเรา เช่น การสัมผัส อุณหภูมิ การรับรู้ร่วมกัน ผสมผสานเข้ากับความคิด อารมณ์ และความทรงจำของเรา การคาดคะเนเกี่ยวกับโลก แล้วโยนลงในหม้อต้มเพื่อสร้างจิตสำนึกของเรา ความรู้สึกของตัวเองทั้งหมดเกิดขึ้นจากส่วนที่แตกต่างกันเหล่านี้ มันมากกว่าผลรวมของส่วนและเอกพจน์
แต่ก็ไม่ใช่ว่าหากคุณขาดส่วนผสมไป Sana และ Sawsen ขาดข้อมูลจากตัวรับ piezo2 แต่จิตใจของพวกเขายังคงใช้ส่วนผสมอื่นเพื่อชดเชย พวกเขามีสติเหมือนคนอื่นๆ
Chesler เชื่อว่าสมองของพี่สาวน้องสาวยังคงสร้างแผนที่ร่างกายของพวกเขา พวกเขาเพียงแค่ต้องใช้ปัจจัยอื่น เช่น การมองเห็น หรือความรู้สึกอื่นๆ เช่น ความร้อนและความเย็น หรือการสัมผัสที่เจ็บปวด
เช่นเดียวกับคนตาบอดที่มีหูที่ปรับได้ พวกเขาใช้ประสาทสัมผัสอื่นๆ เพื่อชดเชยสิ่งที่ขาดไป เมื่อ Sana เอื้อมมือไปหยิบกระบอกสูบโดยหลับตา เธอบอกว่าเธอกำลังพยายามรู้สึกถึงกระแสลมจากท่อเครื่องปรับอากาศที่อยู่ใกล้เคียง เธอจำได้ว่าลูกบอลรู้สึกเย็นกว่าและพยายามหาจุดเย็นนั้น
“เกิดอะไรขึ้นในสมองของพวกเขาเพื่อสร้างภาพร่างกายของพวกเขาโดยที่ไม่มีข้อมูลที่เราพึ่งพาอย่างต่อเนื่อง? คำถามนี้เป็นหนึ่งในคำถามที่สำคัญที่สุดที่เราอาจถามเกี่ยวกับความหมายนี้” เชสเลอร์กล่าว “และคำถามหนึ่งที่ฉันหวังว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ห้องทดลองของฉันจะเริ่มตอบคำถามจริงๆ”
แต่คุณไม่จำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อดูว่านี่เป็นความจริง: จิตใจของมนุษย์มีความยืดหยุ่นอย่างน่าทึ่ง
“คุณคุ้นเคยกับร่างกายของคุณเอง” Sawsen กล่าว “คุณเรียนรู้ที่จะรับมือกับสื่อที่คุณเข้าถึงได้”
