A Bug’s Brain: สมองแมลง – แมลงก็มีสมอง
เกณฑ์หนึ่งที่คาร์ล ลินเนียส ใช้จำแนกสัตว์ในกลุ่มแมลง หรือ Insecta ก็คือสัตว์กลุ่มนี้ไม่มีสมองถ้าถามว่าทำไมคาร์ล ลินเนียส จึงคิดว่าแมลงไม่มีสมอง คำตอบนั้นง่ายมาก เพราะว่าถ้าเราตัดหัวของแมลงออก มันก็จะยังแสดงพฤติกรรมแบบเดิมได้อยู่ กอมเต เดอ บูฟอง (Comte de Buffon) นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศสในยุคศตวรรษที่ 18 เคยเขียนถึงแมลงหลายชนิดว่า ถ้าถูกตัดหัวออกมันก็จะยังมีชีวิต วิ่ง บิน หรือแม้แต่มีเซ็กซ์ได้เหมือนปกติ แมลงวันทอง (Drosophila Flies) ถึงกับมีชีวิตอยู่ได้อีกตั้งหลายวันอย่างปกติธรรมดาที่สุดทั้งที่ไม่มีหัว และตั๊กแตน (Mantis) เวลาถูกตัดหัวออก มันจะแสดงอาการอยากสืบพันธุ์ด้วยการเต้นรำแบบเกี้ยวพานด้วยซ้ำแต่แมลงไม่มีสมองจริงหรือ?คำตอบก็คือไม่จริงหรอกครับแมลงมีสมอง และแม้สมองของแมลงจะมีขนาดเพียงหนึ่งในล้านส่วนของสมองมนุษย์ แต่ก็มีงานวิจัยของคุณแอนดรูว์ บาร์รอน (Andrew Barron) (ไปดูได้ที่นี่www.pnas.orgเป็นเว็บที่มี full text ให้อ่านด้วยนะครับ แถมยังเป็น text ที่ไม่ยาวมาก อ่านได้สนุกๆ เพลินๆ) ที่บอกว่าสมองของแมลงนั้นทำงานแบบเดียวกับสมองมนุษย์นี่แหละครับคุณแอนดรูว์ศึกษาสมองจิ๋วของแมลงด้วยการสแกนที่คมชัดมาก แล้วก็ต้องพบเรื่องน่าประหลาดใจอย่างหนึ่ง คือสมองของแมลง (ที่คาร์ล ลินเนียส บอกว่าไม่มีอยู่จริง) แท้จริงแล้วมีอะไรหลายอย่างเหมือนสมองมนุษย์มากสมองของแมลงวันมีขนาดแค่ 1 ลูกบาศก์เมตรเท่านั้น คือเล็กจิ๋วมากๆ แต่คุณแอนดรูว์บอกว่ามันทำงานจนทำให้แมลงนั้นมี ความรับรู้ หรือ Conciousness เหมือนมนุษย์เหมือนกันเหมือนอย่างไร?ถ้าคุณเคยตบแมลงวัน คุณอาจจะคิดว่าแมลงวันคงบินหนีไปตามสัญชาตญาณ หรือเป็นการบินหนีแบบเป็น กลไก ใช่ไหมครับ แต่คุณแอนดรูว์บอกว่าไม่ใช่แค่นั้นหรอก เพราะจริงๆ แล้วแมลงวันบินหนีด้วย ความกลัว เหมือนกัน แมลงวันแต่ละตัวจะบินไปแบบมี แพตเทิร์น ที่แตกต่างกัน มันไม่ได้หลบการตบแบบเดียวกันทุกตัว (ซึ่งถ้าเป็นการทำงานของสัญชาตญาณแบบกลไกจะต้องเป็นแบบนั้น) แต่กลับบินอย่างแตกต่างเขาศึกษาแมลงวันมานานหลายปีจนสรุปได้ว่า แมลงวันพวกนี้มี ความตระหนักรู้ อยู่ในตัว ทำให้ไปลบล้างความเชื่อเดิมๆ (แบบคาร์ล ลินเนียส) ว่าแมลงเป็นเหมือนหุ่นยนต์จิ๋วที่ตอบสนองไปตามสัญชาตญาณแบบกลไก (เพราะว่ามันไม่ได้มีสมอง)บอกแบบนี้แล้ว สนใจอยากดู สมองแมลง บ้างไหมครับที่บอกไปว่าสมองแมลงมีอะไรหลายอย่างเหมือนสมองมนุษย์นั้น ในอีกด้านหนึ่ง สมองของแมลงก็มีอะไรต่างจากสมองของมนุษย์มากด้วยเช่นเดียวกันสมองของสัตว์ทั้งหลายทั้งปวงก็คือส่วนหนึ่งของ ระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nerve System หรือ CNS) ซึ่งถ้าเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหลาย มันจะไม่ได้มี CNS แค่ที่สมองในหัวอย่างเดียว แต่จะอยู่ที่บริเวณไขสันหลังด้วย แต่ในมนุษย์ CNS หลักๆ ก็จะอยู่ที่สมอง โดยในแมลงนี่พูดได้แบบหยาบๆ ว่าสมองของมัน กระจาย อยู่ตามที่ต่างๆ ทำให้เวลามันถูกตัดหัวออกไป ร่างกายจึงยังทำงานได้เหมือนปกติ ทั้งนี้ก็เพราะมันใช้ CNS ส่วนอื่นๆ สั่งการนั่นเอง แต่นั่นก็ไม่ได้แปลว่ามันจะอยู่อย่างนั้นไปได้ตลอดกาลนะครับ เพราะไม่นานนักมันก็จะตายที่หัวของแมลงจะมีก้อนหรือปมของระบบประสาทอยู่สองปม ปมพวกนี้ก็เหมือนกับมีเซลล์ประสาทมาอัดแน่นกันอยู่จนเป็นก้อนๆ เรียกว่า ซูเปอร์อีโซฟากัล แกงเกลีย (Supraesophagal Ganglia) กับซับอีโซฟากัล แกงเกลีย (Subesophagal Ganglia) โดยเวลาที่เราพูดถึง สมองแมลง เรามักจะหมายความถึงซูเปอร์อีโซฟากัล แกงเกลีย นี่แหละ เพราะว่าเจ้าซับอีโซฟากัล แกงเกลีย มันจะอยู่ต่ำลงมาหน่อย (ดูจากคำก็น่าจะรู้นะครับ อันหนึ่งซูเปอร์ฯ อีกอันหนึ่งเป็นซับฯ)ทีนี้ถ้ามาดูแต่เฉพาะ สมองแมลง (ซึ่งในที่นี้ก็คือซูเปอร์ฯ ของเรานี่แหละ) เราจะพบว่ามันแบ่งออกเป็น 3 ส่วนคือ Protocerebrum หรือ PC Deuterocerebrum หรือ DC แล้วก็ Tritocerebrum หรือ TC จะเรียกว่าเป็น ซีรีบรัม แบบหนึ่ง สอง สาม ก็น่าจะได้นะครับส่วน PC นี่ถือว่าเป็นสมองที่ใหญ่ที่สุด แล้วก็ทำหน้าที่ควบคุมอะไรต่อมิอะไรต่างๆ นานาหลายอย่าง โดยหลายบริเวณของสมองแมลงจะทำหน้าที่คล้ายๆ สมองมนุษย์ คือเป็น ศูนย์กลาง ในการทำงานเรื่องนั้นเรื่องนี้ ตัวอย่างเช่น ในผึ้งจะมีสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความทรงจำ เรียกว่า Corpora Pedunculata ซึ่งทำงานคล้ายๆ สมองมนุษย์ คือใช้ศูนย์กลางที่แบ่งออกไปต่างๆ เหล่านี้เพื่อทำงานเฉพาะด้าน แล้วก็มาประสานรวมกันอีกทีหนึ่ง โดยเจ้า Corpora Pedunculata นั้นทำงานเหมือนกับเป็นฮิปโปแคมปัสในสมองของมนุษย์ หรือสมองส่วนกลาง (Central Complex) ในสมองแมลงก็ทำงานในด้านการรับรู้พื้นที่เหมือนกับสมองส่วนแกงเกลียของมนุษย์ด้วยเราจะเห็นว่าแมลงนั้นเคลื่อนที่ได้รวดเร็วและแม่นยำ นั่นแปลว่าสมองและระบบประสาทของมันต้องเชื่อมโยงข้อมูลมหาศาลเพื่อประมวลผลออกมาในชั่วแวบเดียวของเสี้ยววินาที การประมวลข้อมูลมากๆ แบบนี้แปลว่าแมลงต้อง เลือก ว่ามันจะรับรู้อะไรตรงไหน และจะประมวลผลออกมาอย่างไร ต้องเลือกว่าจะทำอะไรก่อนหลัง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คิดว่าน่าจะเป็นฐานของการ รับรู้ ในตัวตนของมันก็ได้แมลงที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าฉลาดที่สุดคือผึ้งกับแมลงสาบ เพราะพวกมันมี สมอง ที่มีเซลล์ประสาทมากมายมหาศาล มากกว่ามดและแมลงวันผลไม้ถึง 4 เท่า (แต่ถ้าเทียบกับมนุษย์ก็ยังถือว่าน้อยมาก เพราะมนุษย์มีเซลล์ประสาทราว 86000 ล้านเซลล์)นักวิทยาศาสตร์ทดลองกับผึ้งโดยการใช้อิเล็กโทรดจิ๋วเสียบเข้าไปในสมองของผึ้ง แล้วก็ดูว่าผึ้งจะสนใจแสงไฟกะพริบที่ติดตั้งไว้รอบตัวอย่างไรบ้างถ้าเราคิดว่าผึ้งเป็น สัตว์กลไก คือทำอะไรๆ ตอบสนองตามสัญชาตญาณเท่านั้น ผึ้งทุกตัวก็ควรจะตอบสนองต่อไฟกะพริบแบบเดียวกันใช่ไหมครับ แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าไม่ได้เป็นแบบนั้น ผึ้งแต่ละตัวมีความเป็นปัจเจกของมัน ผึ้งแต่ละตัวจะตอบสนองต่อแสงแต่ละแสงหรือการกะพริบแต่ละแบบไม่เหมือนกัน แต่อิเล็กโทรดบอกว่าพวกมันรับรู้แสงทุกอย่างเหมือนกันนั่นแหละ พูดง่ายๆ ก็คือทุกตัวรับรู้แสงต่างๆ เหมือนกัน แต่เลือกมีพฤติกรรมต่อแสงที่แตกต่างกันออกไป คล้ายๆ กับที่มนุษย์เรารับรู้สถานการณ์เดียวกันเหมือนๆ กัน แต่ตอบสนองแตกต่างกันออกไป ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับต้นทุนทางประสบการณ์ของแต่ละคน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สรุปว่าการรับรู้โลกของผึ้งแต่ละตัวขึ้นอยู่กับความสนใจของมัน จึงบ่งชี้ได้ถึงการเอาตัวเองเป็นใหญ่แบบเดียวกับที่เกิดขึ้นในมนุษย์ส่วนในแมลงวันผลไม้ก็มีการทดลองเพื่อดูว่ามันอาศัยประสบการณ์หรือต้นทุนในชีวิตในการบินหนีอันตรายด้วยหรือเปล่า โดยการใช้เงาที่มีลักษณะเหมือนผู้ล่าโฉบเข้ามาในเวลาที่มันกำลังกินอาหาร ปรากฏว่าแต่ละตัวจะบินหนีในรูปแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้ได้ข้อสรุปว่าแมลงวันเหล่านี้บินหนีเพราะเกิดความกลัว ไม่ใช่เพราะเป็นปฏิกิริยารีเฟล็กซ์แบบกลไกแมลงสาบก็คล้ายๆ กัน มีการทดลองให้แมลงสาบออกจากที่ซ่อนโดยแบ่งเป็นทีมๆ ปรากฏว่าแต่ละทีมมีพฤติกรรมการออกจากที่ซ่อนแตกต่างกัน (ทั้งที่สภาพแวดล้อมต่างๆ เหมือนกัน) และแพตเทิร์นนี้คงที่ในแต่ละทีมด้วย นั่นแปลว่าพวกมันมี บุคลิก ที่สม่ำเสมอคงที่ถึงแมลงจะมีสมองที่จิ๋วมาก คือเล็กกว่าหัวเข็มหมุด แต่สมองของผึ้งก็มีเซลล์ประสาทมากถึง 960000 เซลล์ ดังนั้นครั้งต่อไปที่เห็นแมลงตัวจิ๋วก็อย่าเพิ่งคิดว่ามันไร้สมองหรือต้องตอบสนองแบบกลไกเสมอไปนะครับเพราะจริงๆ แล้วแมลงก็มีสมอง และสมองก็ทำให้มันมี หัวใจ ในความหมายของการรู้สึกรู้สาแบบเดียวกับมนุษย์เราด้วยเช่นกันภาพประกอบ:Pichamon Wannasan
กอมเต เดอ บูฟอง นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศสในยุคศตวรรษที่ 18 เคยเขียนถึงแมลงหลายชนิดว่า ถ้าถูกตัดหัวออกมันก็จะยังมีชีวิต วิ่ง บิน หรือแม้แต่มีเซ็กซ์ได้เหมือนปกติแมลงไม่มีสมองจริงหรือ? คำตอบก็คือไม่จริง เพราะแม้สมองของแมลงจะมีขนาดเพียงหนึ่งในล้านส่วนของสมองมนุษย์ แต่งานวิจัยของคุณแอนดรูว์ บาร์รอน บอกว่าสมองของแมลงนั้นทำงานแบบเดียวกับสมองมนุษย์ถ้าคุณเคยตบแมลงวัน คุณอาจจะคิดว่าแมลงวันคงบินหนีไปตามสัญชาตญาณ หรือเป็นการบินหนีแบบเป็น กลไก แต่คุณแอนดรูว์บอกว่าไม่ใช่แค่นั้นหรอก เพราะจริงๆ แล้วแมลงวันบินหนีด้วย ความกลัว 