- ทีมนักวิจัยได้อธิบายโครงสร้าง นาโนทิวบ์ระหว่างเซลล์ที่มีอยู่ในสมอง
- เครือข่ายนาโนทิวบ์เดนไดรต์ นี้ทำให้การส่งสัญญาณระหว่างเซลล์สมองเป็นไปได้
- เครือข่ายดังกล่าวมีบทบาทสำคัญต่อ การประมวลผลข้อมูลของเซลล์ประสาทในสมอง
- หลายภาควิชาใน Johns Hopkins University School of Medicine ได้เข้าร่วมงานวิจัยนี้
- งานวิจัยครอบคลุมบทบาทที่หลากหลาย ตั้งแต่ การวิจัยพื้นฐาน การสร้างภาพ การตรวจสอบ ไปจนถึงการวางแผนและการกำกับดูแล
สถาบันวิจัยและภาควิชาที่เข้าร่วม
- Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
- Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
บทบาทการวิจัยหลัก
- งานวิจัยนี้ประกอบด้วย การกำหนดแนวคิด การจัดหาเงินทุน การทดลองและการสืบค้น การพัฒนาวิธีวิทยา การบริหารโครงการ การจัดหาทรัพยากร การกำกับดูแลงานวิจัย การตรวจสอบผลลัพธ์ การสร้างภาพข้อมูล ตลอดจนการเขียนและทบทวนบทความวิจัย
- นักวิจัยหลายคนร่วมมือกันสร้าง สภาพแวดล้อมการวิจัยแบบสหวิทยาการ
ความสำคัญของงานวิจัย
- งานวิจัยนี้เน้นย้ำการมีอยู่และหน้าที่ของโครงสร้างนาโนทิวบ์เดนไดรต์ในฐานะ เส้นทางการสื่อสารรูปแบบใหม่ระหว่างเซลล์ประสาทในสมอง
- โครงสร้างดังกล่าวชี้ให้เห็นถึง ความเป็นไปได้ของการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านเครือข่ายนาโนทิวบ์ระดับจุลภาคที่ไม่เคยเป็นที่รู้จักมาก่อน
- สิ่งนี้มีส่วนสำคัญในการ ขยายความเข้าใจเกี่ยวกับวงจรประสาทและกลไกการส่งผ่านข้อมูลภายในสมอง
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
ผมคิดว่าสัญชาตญาณของเพนโรสที่ว่า 'ผลควอนตัมอาจมีอิทธิพลต่อการรับรู้' ฟังดูน่าเชื่อถือขึ้นเรื่อย ๆ ในเชิงปรัชญา แต่ก็ยังไม่ได้แปลว่าทฤษฎี Orch OR (กล่าวคือข้ออ้างเฉพาะที่ว่าการยุบตัวจากแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัมที่อาศัยไมโครทูบูลเป็นฐานก่อให้เกิดจิตสำนึก) ได้รับการพิสูจน์แล้ว
ลิงก์งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
ในบทความต้นฉบับกลับเสนอคำอธิบายทางเลือกที่น่าเชื่อถือกว่าสมมติฐานนั้นเสียอีก โดยประเด็นคือมีการพบท่อที่มีขนาดใหญ่พอในนิวรอนของระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งยอมให้มีการลำเลียงทั้งไอออนและเปปไทด์หลากหลายชนิดได้ นี่เป็นโครงสร้างการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นกว่า gap junction ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหัวใจหรือกล้ามเนื้อเรียบมาก ส่วนสมมติฐานของเพนโรสดูเป็นเรื่องไม่เป็นวิทยาศาสตร์ประมาณว่าแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัมมีผลต่อ CNS คล้าย ๆ body thetans ของไซเอนโทโลจี
ถ้าได้ฟังสิ่งที่เพนโรสพูดช่วงหลัง ๆ จะเห็นว่าเขาไม่ได้ยึดติดกับคำอธิบายเรื่องไมโครทูบูลอย่างหนักแน่นอีกต่อไปแล้ว ถ้าสรุปบทสัมภาษณ์เมื่อราว 1 ปีก่อนก็คือทำนองว่า 'เป็นทฤษฎีที่น่าสนใจ อยากทดสอบดู แต่ไม่รู้ว่าถูกไหม'
ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวกับแนวคิดของเพนโรสเลย เนื้อหาตรงนี้ไม่ได้ว่าด้วยผลควอนตัม แต่เป็นบทบาทแบบดั้งเดิมของไมโครทูบูลในการขนส่ง cargo กล่าวคือเป็นเรื่องการขนส่งสารระหว่างเดนไดรต์ที่อยู่ติดกันเท่านั้น
ไม่เข้าใจว่าทำไมไอเดียนี้ถึงเป็นที่ถกเถียงกันมากนัก สติปัญญาในแก่นแท้แล้วก็ควรจะระดมใช้กลไกทางกายภาพและคุณสมบัติของสสารทุกแบบที่วิวัฒนาการพอจะหยิบมาใช้ได้ ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างแบบคลาสสิกหรือผลควอนตัม หรือเครือข่าย nanotube ของเดนไดรต์เพื่อการสื่อสารระหว่างเซลล์ ตราบใดที่มันช่วยรองรับการคำนวณอันซับซ้อนและการแสดงออกของความคิด เพราะวิวัฒนาการก็คือประวัติศาสตร์ของการสำรวจ possibility space ทั้งหมดนี้
รู้สึกว่าการคาดเดาเรื่องแบบนี้ต่อไปเรื่อย ๆ ไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าไร อาจน่าสนใจสำหรับคนที่ชอบอ่านเรื่องแนวนี้เมื่อหลายปีก่อน แต่ก็อดคิดไม่ได้ว่าทุกวันนี้เรามีโมเดลสมัยใหม่ของจิตสำนึกที่น่าเชื่อถือกว่าพวกโมเดล 'ประหลาด' ที่หลักฐานไม่พออยู่มากแล้วไม่ใช่หรือ
สรุปโดยบรรณาธิการ: การเชื่อมต่อแบบไซแนปส์เป็นเส้นทางสัญญาณระหว่างเซลล์แบบดั้งเดิมในสมอง แต่ข้อมูลล่าสุดเผยว่ามีเส้นทางแบบไม่เป็นทางการ (interneuronal) ที่มีอยู่จริง ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งผ่านสารหลากหลายชนิด เช่น แคลเซียม ไมโทคอนเดรีย และ amyloid beta (Aβ) โดย Chang และคณะได้ค้นพบและอธิบายโครงสร้างของสะพานนาโนทูบูลาร์ที่เชื่อมเดนไดรต์เข้าด้วยกันผ่านการถ่ายภาพความละเอียดระดับเหนือขีดจำกัดและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เส้นทางนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งผ่านแคลเซียมไอออน โมเลกุลขนาดเล็ก และเปปไทด์ Aβ จึงอาจมีบทบาทต่อการแพร่กระจายและการสะสมของ Aβ ในโรคอัลไซเมอร์ด้วย — Mattia Maroso
น่าทึ่งจริง ๆ ที่ทุกปีเรายังพบสิ่งใหม่ ๆ ในร่างกายมนุษย์อยู่เรื่อย ๆ ทั้งที่ก็เผลอคิดได้ง่าย ๆ ว่าป่านนี้เราคงรู้หมดแล้ว
เคยเห็นบล็อกโพสต์ที่น่าสนใจเกี่ยวกับสาเหตุว่าทำไมเรายังค้นพบไม่ครบ
we’re not going to run out of new anatomy anytime soon
แน่นอนว่าบทความนั้นพูดถึงโครงสร้างใหญ่ของกายวิภาคมนุษย์ ส่วนสิ่งที่กำลังคุยกันอย่างโครงสร้างสะพานนี้มีขนาดเล็กมาก จึงมีเหตุผลง่าย ๆ ว่าค้นพบได้ยากกว่ามาก บทความข้างบนเน้นไปที่โครงสร้างขนาดใหญ่
รู้สึกว่าคลาสวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนหรือสารคดีต่าง ๆ ก็มีส่วนทำให้คนรับรู้เหมือนกับว่าทุกอย่างถูกค้นพบหมดแล้ว
ตราบใดที่เรายังไม่ได้ค้นพบทุกอย่างไปจนถึงระดับความยาวพลังค์ และยังไม่ได้พิสูจน์ว่าหน่วยความยาวพลังค์นั้นคือขีดจำกัดจริง ๆ ก็ไม่มีวันพูดได้ว่าเราค้นพบทุกอย่างแล้ว ถ้ามองในเชิงเปรียบเทียบ เราอาจเพิ่งจะเข้าใจไปได้แค่บางส่วนเท่านั้น
ผมมักนึกถึงเรื่องนี้ทุกครั้งที่อ่านนิยาย SF ที่มนุษย์สามารถทำ reverse engineer เทคโนโลยีของเอเลียนได้ในเวลาอันสั้น
ถ้ายืมอุปมาของชอมสกีมาใช้ ผมรู้สึกว่าวิทยาการรับรู้ทุกวันนี้ยังอยู่ในช่วงก่อนการปฏิวัติแบบกาลิเลโอ นักวิทยาศาสตร์อันยอดเยี่ยมนับพันคนสร้างผลงานมหาศาลในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา แต่แม้แต่งานประสาทวิทยาล้ำสมัยก็ยังขาดเครื่องมือเชิงมโนทัศน์ที่จะไปไกลกว่าแค่ 'พอเห็นแอปเปิลแล้วคอร์เทกซ์ส่วนนี้ทำงาน—งั้นก็เรียกบริเวณนี้ว่า Apple Zone' ทั้งน่ายินดีและน่าเศร้าที่อาจได้เห็นการแบ่งแยกแบบนี้เปลี่ยนไปภายในช่วงชีวิตเราเอง และถ้ามีการนำเทคโนโลยีอย่างหมวกตรวจจับการโกหกของจริงมาใช้แทนการรักษาแบบเดาสุ่มตามอาการ เราทุกคนก็คงต้องช่วยกันตัดสินต้นทุนทางสังคมของมัน
ลิงก์ preprint
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.05.20.655147v1.full.pdf
รู้สึกว่าถึงเวลาที่เราต้องออกแบบโครงข่ายประสาทเทียมกันใหม่แล้ว
สิ่งที่น่าทึ่งของสมองคือมันมีเส้นทางการส่งข้อมูลอยู่มากมายนับไม่ถ้วน และก็น่าสนุกที่เรายังคงพบเส้นทางใหม่ ๆ อย่างกรณีนี้อยู่เรื่อย ๆ แต่ก็สงสัยว่าโครงข่ายประสาทเทียมจะสามารถจำลองเส้นทางทั้งหมดนี้ได้จริงหรือไม่
communication ที่พูดถึงในที่นี้น่าจะควรเน้นว่าไม่ใช่ข้อมูลเสียทีเดียว แต่เป็นการส่งผ่านโปรตีนหรือไอออน โดยเฉพาะ amyloid protein ที่เป็นเป้าหมายการวิจัยโรคอัลไซเมอร์
ตั้งแต่ถือกำเนิดขึ้นมา โครงข่ายประสาทเทียมก็แทบจะละทิ้งความคล้ายคลึงกับสมองจริงไปเกือบหมดแล้ว ยิ่งประสาทวิทยาก้าวหน้า ช่องว่างระหว่างของจริงกับแบบจำลองก็ยิ่งกว้างขึ้นเสียอีก
สงสัยว่ามันควรถูกนำไปใช้ในทางปฏิบัติอย่างไรโดยเฉพาะ และมันต่างจากการที่ข้อมูลไหลเข้าออก neuron ผ่านช่อง I/O ที่มากขึ้นอย่างไรในเชิงพื้นฐาน
งานวิจัยนี้ดำเนินการเป็นหลักที่ John Hopkins ในบัลติมอร์ และได้รับทุนสนับสนุนจาก National Institute of Neurological Disorders and Stroke ภายใต้ NIH
บทความที่เกี่ยวข้อง
มีการสันนิษฐานมานานแล้วว่าปรากฏการณ์แบบนี้น่าจะเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ด้วย และยังมีข้อเสนอว่ามันอาจเกี่ยวข้องกับเส้นทางที่มะเร็งแพร่กระจายได้โดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่อโดยตรง ในอดีตมันมักถูกมองเป็นแค่ background curioso (เรื่องชวนสงสัยเล็ก ๆ) เลยทำให้การวิจัยไม่คืบหน้าเท่าไร หวังว่าเมื่อเทคโนโลยีการถ่ายภาพความละเอียดสูงมากพัฒนาขึ้น เราจะอธิบายเรื่องนี้ได้อย่างลึกหลายชั้นกว่านี้มาก