ระบบภูมิต้านทานร่างกาย Immune System

ระบบภูมิต้านทานร่างกาย Immune System

ระบบภูมิต้านทานร่างกาย Immune System คือระบบภูมิคุ้มกันทั้งหมดของ ร่างกายที่ทำหน้าที่คอยป้องกัน ไม่ให้เชื้อโรค หรือสิ่งแปลกปลอม ที่เป็นอันตรายเข้ามาทำอันตรายต่อร่างกายหรือเมื่อหลุดเข้ามาแล้ว ระบบภูมิคุ้มกันก็จะพยายามทำลาย กำจัดสิ่งแปลกปลอมให้ หมดไปจากร่างกายโดยเร็วและอย่างมีประสิทธิภาพ

หน้าที่โดยสังเขปของระบบอิมมูนร่างกายคือ

- Defense ป้องกันและทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอม

- Homeostasis คอยกำจัดเซลปกติที่เสื่อมสภาพเช่นเม็ดเลือดที่มีอายุ มากแล้ว ออกจากระบบของร่างกาย

- Surveillance คอยจับตาดูเซลต่างๆที่จะ แปรสภาพผิดไปจากปกติ เช่น คอยดักทำลาย tumor cells เพื่อป้องกันการเกิดโรคมะเร็ง ความสามารถในการตอบสนองของระบบอิมมูนต่อสิ่งแปลกปลอมนั้น แตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล ทั้งนี้ขึ้นกับ ปัจจัยบางอย่างดังต่อไปนี้

Genetic factors ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับแล้วว่า การตอบสนองทางระบบอิมมูนอยู่ภายใต้การควบคุมทาง genetic ดังหลักฐานการค้นพบไม่นานนี้ เกี่ยวกับ genetic complex บนโครโมโซม ซึ่งควบคุมการตอบ สนองทางอิมมูน และควบคุมชนิดของ histocompatibility antigens ตัวอย่างที่เห็นง่ายๆ คือคู่แฝดชนิดที่กำเนิดจากไข่ใบเดียวกัน (monozygotic twin) มักจะ เป็นโรคเดียวกัน มากกว่าคู่แฝด ที่กำเนิดจากไข่คนละใบ (dizygotic twin) และโรคบางอย่างมักเป็นในกลุ่ม ชนเชื้อชาติหนึ่งมากกว่าอีก เชื้อชาติหนึ่งเป็นต้น ปัจจุบันเขื่อว่าโรคต่างๆ ในมนุษย์เกิดจากความล้มเหลวของ genes ที่ควบคุมการตอบสนอง ทางอิมมูนAge factors เด็กเล็กๆ และผู้สูงอายุเกิดโรคต่างๆ ได้ง่ายกว่าในคนหนุ่มสาวทั้งนี้เพราะในเด็กเล็ก ๆ ระบบ อิมมูนยังเจริญไม่เต็มที่ ขาด specific immunity ที่จะใช้ป้องกันโรค ขณะเดียวกันระบบ non-specific immunity ก็บกพร่องด้วย เช่น ผิวหนังบาง และกลไก การเกิด การอักเสบยังทำหน้าที่ได้ไม่สมบูรณ์เป็นต้นเมื่ออายุมากขึ้น การทำหน้าที่ของระบบอิมมูนในร่างกายจะค่อยๆ ลดลงไป ในผู้สูงอายุปริมาณของอิมมูนโนโกลบูลิน และการทำ หน้าที่ของ cell mediated immunity จะน้อยกว่าคนหนุ่มสาว จะเห็นได้ว่า นอกจากผู้สูงอายุจะเป็น โรคติดเชื้อได้ง่ายแล้ว อัตราการเกิดโรค autoimmune และโรคมะเร็ง จะมีมากกว่าในคนหนุ่มสาวMetabolic factors ฮอร์โมนบางชนิด ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบอิมมูน เช่น steroid จะมีฤทธิ์ยับยั้ง phagocytosis ลดการอักเสบ และลดการสร้างแอนติบอดีย์ จะเห้นได้ว่าผู้ป่วยที่ได้รับ steroid นานๆ จะเกิดโรคบางชนิด ได้ง่ายกว่าคนทั่วไป เช่น โรคสุกใส (varicella), การติดเชื้อ staphylococus เป็นต้นEnvironmental factors สิ่งแวดล้มก็มีความสำคัญ กลุ่มชนที่ยากจนจะมีอัตราการเกิดโรคต่างๆสูงกว่ากลุ่มชน ที่มีความเป็นอยู่ ดีกว่า ทั้งนี้เนื่องจากสาเหตุหลายประการรวมทั้งการขาดอาหาร ซึ่งจะทำให้การทำงานของระบบ อิมมูนเลวลงAnatomic factors ผิวหนังและเยื่อเมือกที่บุอวัยวะต่างๆทำหน้าที่เป็นด่านแรกที่ร่างกายใช้ป้องกันไม่ให้ เชื้อโรค เข้าสู่ร่างกาย (ดูรายละเอียดในเรื่อง non-specific immunity ของบทนี้) ในผู้ป่วยที่เป็น eczema หรือ burns คุณสมบัติดังกล่าวจะเสียไป เกิดการติดโรคและแพร่กระจายไปทั่วร่างกายได้ง่ายกว่าในคนปกติMicrobial factors จุลชีพประจำถิ่น (normal flora) ที่อาศัยอยู่ในร่างกายมนุษย์ โดยไม่ทำให้เกิดโรคเช่นใน ลำไส้ นอกจาก จะช่วยผลิตวิตามิน K ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ร่างกายแล้ว ยังช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของ จุลชีพที่ทำให้เกิดโรค (pathogenic microorganism) ได้ด้วย เมื่อใดก็ตามที่จุลชีพชนิดแรกถูกทำลาย เช่น ได้รับ broad-spectrum antibiotic จุลชีพให้เกิดโรค จะทวีจำนวนขึ้นเป็นผลร้ายแก่บุคคลนั้นได้Physiologic fictors ที่มีอยู่ในร่างกายช่วยป้องกันโรคได้ เช่นน้ำย่อยในกะเพาะอาหาร ขนอ่อน (cilia) ในระบบทางเดินหายใจ การขับถ่ายปัสสาวะ ฯลฯ ถ้าสิ่งดังกล่าวผิดไปจากปกติ จุลชีพจะเข้าสู่ร่างกายได้ง่ายขึ้น

 

หลักการเรื่องภูมิต้านทานร่างกายนี้ได้ถูกนำมาใช้อธิบายทั้งในการรักษาและป้องกันโรคติดเชื้อต่างๆ ใช้อธิบายกลไก การเกิดการอักเสบ การซ่อมแซมของเนื้อเยื่อและการเกิดโรค ถึงแม้ปัจจุบันจะมี chemotherapeutic agentsและ การรักษาในรูปแบบอื่นๆด้วยก็ตาม แต่ก็ล้วนเป็นเพียงการช่วยเสริมกลไกของระบบภูมิชีวิต-ภูมิต้านทานในร่างกาย นั้นเอง การผ่าตัดใหญ่ต่างๆก็ต้องพึ่งความรู้ด้าน immunohematology มาใช้ในการเลือกเลือดที่เหมาะและเข้า กันได้ระหว่างเลือดของผู้ให้และเลือดของผู้รับ มิฉะนั้นจะเกิดอันตรายถึงชีวิตได้ การปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะก็ต้องใช้ ความรู้ทางด้านภูมิต้านทานร่างกาย (อิมมูโนวิทยา) เข้ามาช่วยในการตรวจหาความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อระหว่าง ผู้รับและผู้ให้อวัยวะ เรียกว่าการทำ histocompatability matching และในการควบคุมระบบภูมิต้านทานของ ผู้รับเพื่อลดการต่อต้านต่อเนื่อเยื่อที่นำมาเปลี่ยนใหม่ ในปัจจุบันโรคเลือดที่สำคัญๆ ล้วนต้องใช้ความรู้เรื่อง อิมมูโน วิทยาเข้ามาช่วยในการวินิจฉัยโรคและในการรักษา ตลอดจนใช้ในการอธิบายพยาธิกำเนิดของโรค โรคทางระบบ ผิวหนัง ระบบประสาท ระบบทางเดินอาหาร ระบบหายใจ ระบบสืบพันธุ์ แม้ระบบต่อมไร้ท่อก็ต้องอาศัย วิธิการทางอิมมูโนวิทยามาช่วยในการหาระดับฮอร์โมนในร่างกาย

วิธีการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากร่างกายมนุษย์ แบ่งออกได้เป็น 2 ระบบใหญ่คือ

Non-specific immune response (ดูรายละเอียดในบทความต้านทานของร่างกายต่อการติดเชื้อ) เป็นการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากร่างกายโดยวิธีการง่ายๆ เกิดขึ้นเมื่อร่างกายได้รับสิ่งแปลกปลอมนั้นเป็นครั้งแรก หรือแม้ได้รับอีกในคราวต่อมา ร่างกายก็อาจใช้วิธีการนี้กำจัดสิ่งแปลกปลอมร่วมกับ specific immune response 1.1 Barrier หรือเครื่องกีดขวางตามธรรมชาติ ซึ่งได้แก่ผิวหนัง เยื่อเมือก ซึ่งบุตามอวัยวะต่างๆ ขนอ่อน (cilia) เมื่อสิ่งแปลกปลอมนั้นสามารถผ่าน barrier นี้เข้าไปได้จะถูกร่างกายกำจัดโดยใช้ inflammatory response และ phagocytosis 1.2 Inflammatory response เป็นการเคลื่อนย้ายของ phagocytic cell (neutrophilic granulocyte และ macrophage) มายังบริเวณที่มีสิ่งแปลกปลอม บริเวณนั้นจะมีลักษณะจำเพาะคือ ปวด บวม แดง ร้อน และจะพบว่าประมาณ 30-60 นาที หลังจากที่สิ่ง แปลกปลอมเข้าไป เม็ดเลือดขาว จำพวก neutrophilic granulocyte จะเป็นพวกแรกที่มาถึงบริเวณนี้ โดยการลอดตัวผ่านออกทาง รอยต่อของ endothelial cell ของเส้นเลือดออกมาในเนื้อเยื่อ เพื่อจะมากินและทำลายสิ่งแปลกปลอมนั้น ประมาณ 4-5 ช.ม. หลังจากนั้นเซลล์อีกพวกหนึ่งคือ mononuclear cells ซึ่งได้แก่ Iymphocyte จึงจะผ่าน endothelial cell ออกมาแล้ว monocyte จะเปลี่ยนเป็น macrophage ส่วนเม็ดเลือด ขาว Iymphocyte จะมาทำหน้าที่ specifie immune response ดังจะได้กล่าวต่อไป 1.3 Phagocytosis หรือ cell-eating เมื่อพวก neutrophilic granulocytes และ macrophage มาถึง จะเคลื่อนตัวไปหาสิ่งแปลกปลอมนั้น (chemotaxis) แล้วประกบติด (attachment) ต่อมาจะกลืน (ingestion) แล้วจึงมีการย่อย (intracellular digestion) ด้วยกลไกหลายอย่างในเซลล์ แล้วจึงปล่อย สิ่งแปลกปลอมที่ถูกทำลายแล้วออกไปจากเซลล์ (elimination)Specific immune response เป็นการกำจัดสิ่งแปลกปลอมที่ต้องอาศัยกลไกที่ยุ่งยากกว่าวิธีแรก เกิดขึ้นเมื่อร่ายกายไม่สามารถใช้วิธี non-specific immune response กำจัดสิ่งแปลกปลอมนั้นออกไปได้ เซลล์ที่มีหน้าที่รับผิดชอบในด้านนี้คือ lymphocytes สิ่งแปลกปลอมในที่นี้มีชื่อเรียกใหม่ว่า แอนติเจน (antigen) หรืออิมมูโนเจน (immunogen) การตอบสนอง ดังกล่าว แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ

2.1 Humoral immune response คือการตอบสนองทางอิมมูนโดยการใช้สารน้ำ ซึ่งหมายถึง แอนติบอดีย์ (antibody) เซลล์ที่รับผิดชอบในเรื่องน้คือ B Lymphocyte และ plasma cell นอกจากนี้ยังมีสารน้ำ อื่นๆ ช่วยส่งเสริมการทำงานของ specific immunity คือ complement

2.2 Cell-mediated immune response หรือ Cell-mediated immunity (CMI) เซลล์ที่รับผิดชอบ คือ Specifically Sensitized Lymphocyte (SSL) หรือ T lymphocyte ซึ่งมีหน้าที่ผลิตสาร lymphokines

Immune System หรือ ระบบที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ ภูมิต้านทานของร่างกาย ประกอบด้วย เซลหลายชนิดหลายพวก ที่ทำหน้าที่ร่วมกัน เซลที่ทำร่วมกัน ทำหน้าที่ป้องกัน กำจัดสิ่งแปลกปลอม สิ่งผิดปกติต่างๆเช่นเซลมะเร็ง ออกไปจากร่างกาย ได้แก่

Hemocytoblast (hematopoetic stem cell) เป็นเซลต้นกำเนิดของเซลในกระแสโลหิต เช่น Red blood cell, Monocyte Polymorphonuclear leukocyte ( Neutrophil,eosinophil และ Basophil) Lymphocyte และ Megakaryocyte (เป็นเซลที่ทำการสร้าง เกล็ดเลือด (platelets) ลักษณะนิวเคลียสมีขนาดใหญ่ มี chromatic เป็นร่างแหบางๆ ทำให้เวลาย้อมนิวเคลียส ติดสีฟ้าอ่อน มี cytoplasm จำนวนเล็กน้อย ในไขกระดูก ( bone marrow ) จะพบเซลนี้ได้ประมาณ 0.5-1% ของเซล

เม็ดเลือดขาวชนิด Neutrophil สร้างขึ้นในไขกระดูกเมื่อเปลี่ยนร่างมาถึงระยะ band shape / matrure neutrophil จึงจะหลุดมาอยู่ในกระแสเลือด ในกระแสโลหิตจะพบได้ประมาณ 60-65% ลักษณะของนิวเคลียสเป็น lope (ประมาณ 2-5 lope) cytoplasm ประกอบด้วย specific granule และ azurophilic granule จัดเป็นพวก phagocyte ใช้กำจัดสิ่งแปลกปลอม ทั้งที่อยู่ใน เนื่อเยื่อและในกระแสโลหิต ปกติ จะไหลไปมาในกระแสเลือด จะเคลื่อนตัวไปยังแหล่งสิ่งแปลกปลอม จากสารดึงดูด เม็ดเลือดขาวชนิด Eosiophil เป็นเซลที่ใน cytoplasm มี granule ย้อมติดสีส้มแดง ในกระแสโลหิตจะ พบได้ประมาณ 2-5% จัดเป็นเซล phagocyte แต่จะเลือกกินเฉพาะ antigen-antibody complex เท่านั้น ในรายที่มี anaphylatic hypersensitivity หรือ มีพยาธิ์ (parasitic infection) จะพบว่ามีระดับ ของ eosinophil เพิ่มสูงขึ้นได้ เม็ดเลือดขาวชนิด Basophil เป็นเซลที่ใน cytoplasm มี granule ขนาดใหญ่กว่าในกลุ่ม เดียวกัน ( neutrophil, eosinophil) granule ย้อมติดสีม่วงเข้ม ใน granule ประกอบด้วยสารสำคัญเช่น histamine และ SRS-A ( slow reaction substance of anaphylacxis) ที่ผิวมี receptor ต่อ IgE มีบทบาท สำคัญในเรื่องภาวะภูมิคุ้มกันไวเกิน (anaphylaxis) ในกระแสโลหิตจะ พบได้ประมาณ 1-2% เม็ดเลือดขาวชนิด Monocyte

เป็นเซลประเภท phagocyte ใน cytoplasm ติดสีฟ้าอมเทาและมี azurophilic granule อยู่เป็นจำนวนมาก ลักษณะของ nucleus อาจ เป็น รูปไข่ หรือรูปเกือกม้า หรือรูปไต ในกระแสโลหิตจะพบได้ประมาณ 3-5%

จะมีชีวิตเฉลี่ยประมาณ 5-7 วัน ส่วนหนึ่งจะผ่านผนังหลอดเลือดเข้าไปอยู่ใน เนื้อเยื่อกลายเป็น macrophage เมื่อมีสิ่งแปลกปลอม lymphocyte จะให้ สารที่เป็นตัวเรียกให้ monocyte มาเพื่อกำจัดสิ่งแปลกปลอมนั้นด้วยวิธีการ phagocytosis

 

เม็ดเลือดขาวชนิด Macrophage

เป็นเซลที่มีความสามารถในด้าน phagocytosis สูง มีกำเนิดมาจากเซล monocyte ในกระแสเลือด มีรูปร่างไม่ แน่นอนแตกต่างกันไปตามเนื้อเยื่อ ที่มันอาศัยอยู่ macrophage แบ่งออกเป็น 2 พวกใหญ่ๆ คือ fixed macrophage อยู่ประจำที่ มีรูปร่างคล้ายกระสวยหรือดาว wandering macrophage มีนิวเคลียสคล้ายรูปไต เคลื่อนที่ไปที่ต่างๆ ในกรณีที่พบสิ่งแปลกปลอมที่มีขนาดใหญ่ เซลหลายๆตัวจะมารวมตัวกันเป็น เซลขนาดใหญ่ เรียกว่า giant cell

เม็ดเลือดขาวชนิด Mast cell

เป็นเซลรูปไข่ มีขนาดใหญ่ ในส่วนของ cytoplasm จะมี basophilic granule มีลักษณคล้ายกับ basophil มักจะอยู่ใน connective tissue ทั่วไป (ไม่ได้อยู่ในกระแสเลือด) ใน granule มีสารพวก histamine และ

SRS-A เป็นเซลทีทำให้เกิด anaphyactic hypersensitivity ด้วย เม็ดเลือดขาวชนิด Lymphocyte

เป็นเซลรูปร่างกลม มี 3 ขนาดคือเล็ก กลาง ใหญ่ แต่ในกระแสเลือดจะพบ ขนาดเล็กเป็นส่วนใหญ่ nucleus ติดสีเข้ม มี cytoplasm น้อย ย้อมติด สีฟ้าอ่อน lymphocyte เคลื่อนที่ได้ ในจำนวนเม็ดเลือดขาวในกระแสเลือด

ทั้งหมดจะพบได้ประมาณ 20-25 % Lymphocyte แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดคือ

T - lymphocyte มีหน้าที่สำคัญในระบบ cellular immunity

B - lymphocyte มีหน้าที่สำคัญในระบบ humoral immunity

เม็ดเลือดขาวชนิด Lymphoblast

เป็นเซลตัวอ่อนของ lymphocyte มีขนาดใหญ่กว่า รูปร่างกลม ไม่มี azurophilic granule ใน cytoplasm ส่วนใหญ่พบได้ใน germinal center ของ lymphoid follicle ใน lymph node ที่ถูกกระตุ้นด้วย แอนติเจน

เม็ดเลือดขาวชนิด Plasma cell เป็นเซลรูปไข่ ที่มี cytoplasm ติดสีฟ้าเข้ม มี nucleus กลมและมี chromatin อยู่หนาแน่นแต่กระจายอยู่อย่างไม่สม่ำเสมอ ส่วนใหญ่พบได้ใน lymphoid follicle ที่ถูกกระตุ้นด้วยแอนติเจน เสมอๆเช่น intestinal mucosa หรือในบริเวณที่มีการอักเสบเรื้อรัง และในม้าม หน้าที่ของมันคือสร้างแอนติบอดีย์ ที่มาของพลาสม่าเซล กล่าวกันว่ามาจาก lymphocyte ที่ถูกกระตุ้นด้วยแอนติเจน chemotactic substance จากระบบคอมพลีเมนต์ /และจาก lymphocyte

Cellular immunity

ภูมิต้านทานของร่างกายอาจแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ humoral immunity และ cellular immunity หรืออีกชื่อ หนึ่งคือ cell-mediated immuniity เป็นภูมิต้านทานของร่างกายที่ต้องอาศัย "เซลล์" เป็นสำคัญ ตรงกันข้าม กับ humoral immunity ที่อาศัยสารน้ำ (humor) คือ antibody หรือ immunoglobulin ซึ่งส่วนใหญ่ อยู่ในซีรั่ม

" เซลล์ " ดังกล่าวใน cellular immunity หมายถึง T lymphocyte (thymus-derived lymphocyte T cell) และอาจหมายถึง macrophage ด้วยก็ได้ การที่จะทำให้สัตว์มี humoral immunityต่อแอนติเจน อย่างยึ่งโดยไม่ให้สัตว์ได้รับ แอนติเจนชนิดนั้นเลย (passive cellular immunity) ทำได้ด้วยการให้ซีรั่มของ สัตว์อีกตัวหนึ่งที่เคยได้รับแอนติเจนนั้นมาแล้ว (immune serum) แต่วิธีนี้สัตว์ตัวที่ได้รับ immune serum จะยังไม่มี passive cellular immunity ต่อแอนติเจน ต้องให้ T lymphocyte ซึ่งมักเตรียมได้จาก peritoneal exudate, lymph node, spleen และ peripheral white blood cell thymus gland

เป็นอวัยวะที่ควบคุมการกำเนิดของ T lymphocyte การตัด thymus ออก (thymectomy) ตั้งแต่ระยะที่สัตว์ ยังเป็น fetus อยู่ในครรภ์หรือเพิ่งเกิดใหม่ๆ (neonates) จะทำให้สัตว์นั้นไม่มี cellular immunity เลย แต่ humoral immunity ยังมีอยู่ และจะทำให้ T dependent area ในต่อมน้ำเหลืองและม้ามไม่เจริญ

ในการตอบสนองบต่อแอนติเจนเกือบทุกชนิดจะมีทั้ง cellular immunity และ humoral immunity เกิดขึ้นไป ด้วยกันเสมอ แต่แบบใดจะมากว่ากันย่อมต้องแล้วแต่ชนิดและขนาดของแอนติเจนที่ร่างกายได้รับ T cell ดูจะไวต่อ การกระตุ้นด้วยแอนติเจนมากกว่า B cell เพราะแอนติเจนขนาดน้อยๆ หรือแอนติเจนที่มี poor antigenicity กระตุ้น T Cell ได้ในขณะที่ไม่อาจกระตุ้น B cell ได้ ส่วนใหญ่ Cellular immune response จะเกิดขึ้นหลัง จากที่แอนติเจนผ่าน Macrophage Processing (Macrophage Preparation) มาแล้ว มีบ้างเหมือนกันที่ แอนติเจนเข้าไปกระตุ้น T Lymphocyte โดยตรง แต่การตอบสนองที่เกิดขึ้นจะไม่ดีเท่า หรืออาจไม่มีการตอบสนอง เกิดขึ้นเลยก็ได้

T lymphocyte มีหลาย subpopulation เท่าที่พอทราบกันในปัจจุบัน มี

1. Helper T cell

ทำหน้าที่ส่งเสริมระบบ Humoral Immune response คือ ช่วย B Lymphocyte ในการตอบสนองทางอิมมูน) และมีส่วน ช่วย Cellular Immune Response ด้วย

2. Suppresssor T cell

ทำหน้าที่ตรงกันข้ามและเป็นเซลต่าง Sub Population กันมีหน้าที่ควบคุม B Lymphocyte และ T Lymphocyte ไม่ให้ทำงานมากเกินไป

3. Killer T cell (Cytotoxic T Cell)

ทำหน้าที่ทำลาย Antigenic Cell เป็นคนละ Suppopulation กับ Helper T Cell

4. T lymphocyte ที่หลั่ง Lymphokines

เพื่อใช้ในระบบ Cell Mediated Immunity บางรายงานระบุ ว่า Cytotoxic T Lymphocyte ก็อาจจะเป็นเซลที่หลั่งเจ้าตัว Lymphokines ด้วย

5. Memory T cell

อาจมาจาก T Lymphocyte หลาย Sub Population ทำงานร่วมกับ Sub Population อื่นทำให้เกิด Killer T cell ได้อย่าง รวดเร็ว ช่วยให้ Killer T Cell สามารถกำจัด target cell ดีขึ้น ทำหน้าที่จดจำแอนติเจนต่างๆ ที่เคยเข้าสู่ร่างกายมาแล้ว เซลที่รู้จัก แอนติเจนแล้วจะเรียกใหม่ว่า SSL - Specifically Sensitized

ในการกำจัดสิ่งแปลกปลอม (แอนติเจน) ทางด้าน Cellular Iimmunity นอกจากอาศัย T Killer Cell โดยตรงแล้ว ยังมี เซลที่มี ความสำคัญไม่น้อยกว่า T cell ก็คือ macrophage ซึ่งจะถูกกระตุ้นให้มีฤทธิ์ทางด้าน phagocytosis มากขึ้น โดยสาร Lymphokine ที T Lymphocyte หลั่งออกมา

Cellular Immunity มีความสำคัญในการต่อต้านโรคติดเชื้อที่เกิดจาก intracellular bacteria เช่น แบคทีเรีย Mycobacterium Tuberculosis ที่ทำให้เกิดโรควัณโรค / Mycobacterium leprae ที่ทำให้เกิดโรคเรื้อน Brucella ที่ทำให้เกิดโรค Brucellosis / Salmonella typhi ที่ทำให้เกิดโรค Typhoid / โรคติดเชื้อที่เกิด จากเชื้อไวรัสเกือบทุกชนิด / โรคติดเชื้อรา

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่คอยตรวจตราและคอยทำลายเซลของร่างกายที่เปลี่ยนไปเป็น tumor cell เรียกการทำหน้าที่ นี้ว่า tumor surveillance หรือ immune surveillance ในขณะเดียวกัน cellular immune response อาจให้โทษแก่ร่างกายได้โดย ทำให้เกิดโรคภูมิแพ้บางอย่าง เช่น contact dermatitis (ภาวะภูมิคุ้มกันไวเกิน) เป็น ตัวการทำให้เกิดการต่อต้านต่อเนื้อเยื่อใหม่ ที่นำมาปลูกถ่าย เรียก graft rejection และทำให้เกิด graft versus host eraction ที่อาจทำให้ผู้ได้รับการปลูกถ่ายอวัยวะ ถึงแก่ชีวิตได้

Humoral immunity

humoral immunity ที่อาศัยสารน้ำ (humor) คือ antibody หรือ immunoglobulin ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในซีรั่ม

แอนติบอดีย์ คือสารโปรตีนที่อยู่ในเลือดส่วนซีรั่ม เกิดจากการตอบสนองของร่างกายต่อแอนติเจน และจะทำปฏิกริยาที่มี ความจำเพาะกับแอนติเจนหนึ่งๆเท่านั้น แอนติบอดีย์อยู่ในซีรั่มเป็นส่วนของโปรตีนที่เรียกว่า แกมม่าโกลบูลิน (gamma globulin) และเป็นส่วนที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับภูมิต้านทานของร่างกายจึงเรียกว่า อิมมูโนโกลบูลิน Immunoglobulin หรือย่อว่า Ig ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 5 ชนิดคือ IgG / IgA / IgM / IgD / IgE

แอนติบอดีบ์เป็นผลผลิตของ พล่าสม่าเซล (plasma cell) และ lymphocyte นอกจากพบในซีรั่มแล้วยังพบในสาร

คัดหลั่งอื่นๆของร่างกาย ในเนื้อเยื่อ เช่น ในปัสสาวะ น้ำไขสันหลัง น้ำนม น้ำลาย น้ำตา ต่อมน้ำเหลือง น้ำอสุจิ เป็นต้น

การสร้างสารภูมิต้านทาน-แอนติบอดีย์ มาจากเม็ดเลือดขาวชนิด B-lymphocyte โดยที่มันจะพร้อมที่จะตอบสนองต่อ

สิ่งแปลกปลอมที่มีความจำเพาะต่อมัน โดยเมื่อเจ้าสิ่งแปลกปลอมหรือแอนติเจน มาพยกับ B-lymphocyte จะทำให้เม็ด

เลือดขาวเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งทางด้าน proliferation และ differentiation ทำให้เกิดเป็นกลุ่มของ lymphocyte

ที่สามารถผลิตแอนติบอดีย์ (antibody) ที่มีฤทธิ์จำเพาะต่อกับแอนติเจนหรือสิ่งแปลกปลอมนั้นเท่านั้น

ชนิดและคุณสมบัติของแอนติบอดีย์

อิมมูโมนโกลบูลินหรือแอนติบอดีย์ในระบบ humoral immunity แบ่งออกได้เป็น 5 กลุ่มใหญ่ๆคือ

IgG / IgA / IgM / IgD / IgE

IgG เป็นอิมมูโนโกลบูลินที่มีมากที่สุดในซีรั่ม

- หน้าที่สำคัญคือช่วยร่างกายต่อสู้กับ bacteria / virus / toxin เป็นส่วนใหญ่

- เป็นแอนติบอดีย์ที่ถูกสร้างขึ้นมามากที่สุดเมื่อมีการพบสิ่งแปลกปลอม ในระบบซ้ำ (secondary immune response)

IgA เป็นอิมมูโนโกลบูลินหรือแอนติบอดีย์ที่พบในซีรั่ม และในสารคัดหลั่งต่างๆ ของร่างกาย โดยในซีรั่มจะพบได้ประมาณ 1/6 ของ IgG

ส่วนในสารคัดหลั่งเช่นน้ำนม น้ำลาย น้ำตา สารคัดหลั่งในระบบทางเดินอาหาร เป้นต้น

- ช่วยป้องกันการติดเชื้อในบริเวณเยื่อเมือก (mucosal surface) ของระบบทางเดินอาหาร/ระบบทางเดินหายใจ ด่านแรกของการป้องกัน

- ปกติ IgA จะพบมากในสารคัดหลั้งสูงมากกว่าตัวอื่นๆ

- จะเพิ่มระดับสูงขึ้นมากในผู้ป่วยที่มีการอักเสบของระบบทางเดินอาหาร

IgM เป็นสารอิมมูโนโกลบูลิน/แอนติบอดีย์ตัวเรกที่สร้างขึ้นเมื่อพบกับแอนติเจน เป็นสารอิมมูโนโกลบูลินชนิดแรก ที่ทารกเริ่มสร้างได้เอง โดยหากทารกมี การติดเชื้อตั้งแต่ในครรภ์มารดาจะตรวจพบได้ในระดับสูง

เป็นสารอิมมูโนโกลบูลินที่มีความจำเพาะพิเศษต่อ lipopolysaccharide ของแบคทีเรียชนิดแกรมลบ (เป็นตัวสำคัญในการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มนี้)

IgD พบได้น้อนมากในซีรั่ม เชื่อว่าช่วยควบคุมการตอบสนองทางอิมมูน แอนติบอดีย์ใน โรคออโตอิมมูนเป็นชนิด IgD

IgE ตรวจพบเป็นตัวล่าสุด พบได้ในสารคัดหลั่งของร่างกาย พบในซีรั่มได้น้อย หน้าที่สำคัญเป็นตัวร่วม ที่จะทำให้เกิดอาการภูมิแพ้ ชนิด anaphylaxis หรือ type I hypersensitivity (ภูมิคุ้มกันไวเกิน ชนิด ที่หนึ่ง)

ตรวจพบได้ใน ระดับสูงกว่าปกติ ในผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อพยาธิ์ในร่างกาย

การผสานกันในการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากร่างกาย

โดยปกติแล้วในการสร้งแอนติบอดีย์หรือภูมิต้านทานต่อสิ่งแปลกปลอมหรือแอนติเจนที่เข้ามาในร่างกายนั้นจะเป็นการ

ผสานกันระหว่าง B-lymphocyte / T-lymphocyte แลพ Macrophage โดยตัวที่ทำหน้าที่ผลิตแอนติบอดีย์

เพื่อตอบสนองต่อแอนติเจนนั้นเป็นหน้าที่ของ พลาสม่าเซล (plasma cell) ซึ่งถือกำเนิดมาจาก B-lymphocyte

โดยแอนติเจนในธรรมชาติส่วนใหญ่ในการกำจัดออกจะเป็นการอาศัยความช่วยเหลือร่วมมือกันจาก helper T cell และ macrophage โดยเมื่อเจ้าสิ่งแปลกปลอมหรือแอนติเจนที่เข้าสู่ร่างกายจะไปทำปฏิกริยากับ macrophage แบบไม่จำเพาะเจาะจง ก่อนโดย macrophage จะมีการเตรียมแอนติเจนนั้นให้พร้อมเพื่อส่งให้ กับ T lymphocyte ที่ส่วนผิวของ T cell จะมีส่วนที่คอยจับ กับแอนติเจนนั้นเรียกว่า T cell antigen receptor เมื่อ T cell antigen receptor จับกับ แอนติเจนเป็นที่เรียบร้อยแล้วจะ ปล่อยตัวเองออกจากผิวของ T cell มาจับกับ macrophage ที่ส่วน Fc receptor บนผิวของ macrophage แทน จากนั้น macrophage ก็จะพาไปพบกับ B lymphocyte ซึ่งเจ้า B cell นี้ก็จะจับกับเจ้าแอนติเจน-สิ่งแปลกปลอมไว้โดยใช้ส่วนที่ผิวที่เรียกว่า surface immunoglobulin และจะเริ่มตอบสนองต่อแอนติเจนนั้นโดยการเริ่มเพิ่มจำนวน (proliferation) และเปลี่ยนรูปร่าง (differentiation) เป็นพลาสม่าเซล (plasma cell) และพลาสม่าเซลก็จะเริ่ม ผลิตแอนติบอดีย์ที่มีฤิทธิ์จำเพาะต่อสิ่งแปลกปลอมนั้น-แอนติเจน ออกมา lymphocyte

ที่มา : https://www.novabizz.com/NovaAce/ImmuneSystem.htm

สมอง BRAIN

 สมอง Brain

สมอง เป็นส่วนหนึ่งของร่างกาย มีหน้าที่เกี่ยวกับ การจดจำการคิด และความรู้สึกต่างๆ สมอง ประกอบด้วยตัวเซลล์ประมาณ 10 พันล้านตัว ถึง 12 พันล้านตัว แต่ละตัวมีเส้นใยที่เรียกว่า แอกซอน (Axon) และเดนไดรต์ (Dendrite) สำหรับให้ กระแสไฟฟ้าเคมี (Electrochemical) แล่นผ่านถึงกัน การที่เราจะคิด หรือจดจำสิ่งต่างๆนั้น เกิดจากการเชื่อมต่อของ กระแสไฟฟ้า ใน สมอง คนที่ฉลาดที่สุดก็คือ คนที่สามารถใช้ กำลังไฟฟ้า ได้เต็มที่โครงสร้างของสมอง ออกเป็น 3 ส่วน ตามวิวัฒนาการของสมอง

สมอง ส่วนแรก อาร์เบรน (R-brian) หรือ เรปทิเลียนเบรน (Reptilian brain) แปลว่ามาจาก สัตว์เลื้อยคลาน หรือ สมอง สัตว์ชั้นต่ำ ซึ่ง ดร.ไพรบรัม แนะนำว่า เราควรจะเรียก เรปทิเลียนเบรน หรือ สมอง ของ สัตว์เลื้อยคลาน ว่า คอร์เบรน (Core brain) หรือแกนหลัก ของ สมอง คือ สมอง ที่อยู่ที่ แกนสมอง หรือ ก้านสมอง นั่นเอง มีหน้าที่ ขั้นพื้นฐาน ที่ง่ายที่สุดเกี่ยวกับ การเต้นของหัวใจ การหายใจ ทําหน้าที่ เกี่ยวกับ ประสาทสัมผัส และสั่งงานให้ กล้ามเนื้อ มีการเคลื่อนไหว สมอง ส่วนนี้ยังรับ และเก็บข้อมูล เกี่ยวกับ การเรียนรู้ จาก สมอง หรือ ระบบประสาท ส่วนถัดไป และทําให้เกิดเป็น ระบบตอบโต้อัตโนมัติ ขึ้นทําให้เรามี ปฏิกิริยาอย่างง่ายๆ ปราศจาก อารมณ์ ปราศจาก เหตุผล เช่น สัญชาตญาณ การมีชีวิตอยู่เพื่อ ความอยู่รอด ความต้องการอาหาร ที่พักอาศัย

สมอง ส่วนที่สองเรียกว่า ลิมบิกเบรน (Limbic brain) หรือ โอลด์แมมมาเลียนเบรน (Old Mammalian brain) คือ สมอง ของ สัตว์เลี้ยงลูก ด้วยนม สมัยเก่า ก็คือ สมอง ส่วน ฮิปโปแคมปัส เทมโพราลโลบ และบางส่วนของ ฟรอนทอลโลบ ซึ่งมีหน้าที่ เกี่ยวกับ ความจำ การเรียนรู้ พฤติกรรม ความสุข อารมณ์ขั้นพื้นฐาน ความรู้สึก เช่น ชอบ ไม่ชอบ ดี ไม่ดี โกรธ หรือ มีความสุข เศร้า หรือ สนุกสนาน รัก หรือเกลียด สมอง ส่วนลิมบิก จะทําให้คนเราปรับตัวได้ดีขึ้น มีความฉลาดมากขึ้น และสามารถเรียนรู้โลกได้ กว้างขึ้น เป็นสมอง ส่วนที่สลับซับซ้อน มากขึ้น ทําให้คนเรา มีความสามารถใน การปรับตัว ปรับ พฤติกรรมให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น ถ้าหากมี สิ่งกระตุ้น ที่ไม่ดีเข้ามา สมอง ส่วนนี้จะ แปลข้อมูล ออกมาเป็น ความเครียด หรือไม่มีความสุข

สมอง ส่วนที่สามเรียกว่า นิวแมมมาเลียนเบรน (New Mammalian brain) หรือสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยใหม่ คือสมองใหญ่ ทั้งหมด โดยเฉพาะบริเวณพื้นผิวของสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ ความรู้สึกนึกคิด การเรียนรู้ สติสัมปชัญญะ และรายละเอียดที่สลับซับซ้อน มีขนาดใหญ่ กว่าสมองอีก 2 ส่วนถึง 5 เท่าด้วยกัน สมองส่วนนี้เป็นศูนย์รวมเกี่ยวกับ ความฉลาด ความคิดสร้างสรรค์ การคํานวณ ความรู้สึก เห็นอกเห็นใจผู้อื่น ความรักความเสน่หา เป็นสมองส่วนที่ทำให้มนษุย์รู้จูกคิด หาหนทางเอาชนะธรรมชาติ หรือควบคุมสิ่งแวดล้อมในโลกนี้

โครงสร้างสมอง 3 ส่วนที่อยู่ในกะโหลกศีรษะของเรา ก็คือ ระบบประสาทสำคัญที่ได้วิวัฒนาการมาจาก ยุคดึกดำบรรพ์จนถึงปัจจุบัน เป็นสิ่ง ที่ได้รับ มาจากบรรพบุรุษ และเป็นสิ่งที่ทำให้เราสามารถประสบความสำเร็จในชีวิต อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าสมองเรา ยังมีความสามารถ ที่ยังไม่ได้ พัฒนา หรือยังมีโอกาสที่จะพัฒนาไปได้อีกมาก ประสบการณ์ หรือการกระทำของเรารวมถึงความรู้สึก นึกคิด พฤติกรรม กิจกรรม ทั้งหลาย การหลับ การตื่น ความฝัน ล้วนขึ้นอยู่กับสมองทั้ง 3 ส่วนนี้ ทั้งสิ้น ระบบสมอง 3 ส่วนนี้แสดงให้เห็นว่า ธรรมชาติสามารถ สร้าง โครงสร้างใหม่ และโครงสร้างที่สลับซับซ้อนขึ้นบนพื้นฐานของ โครงสร้างเก่า ๆ ซึ่งเปรียบเสมือนเซลล์ง่าย ๆ ที่ได้ผสมผสาน ตัวเองเข้าไป ในสิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ เป็นการเปลี่ยน หรือวิวัฒนาการจากสัตว์เซลล์เดียวเป็นสัตว์หลายเซลล์

เริ่มด้วย ระบบประสาทอาร์เบรน หรือเรปทิเลียนเบรน ที่มีหน้าที่ขั้นพื้นฐานที่ง่ายที่สุดเป็นการทำงานในเด็กเล็ก ๆ ซึ่งค่อย ๆ มีพัฒนาการตามมา สมองส่วนนี้ทำหน้าที่เกี่ยวกับ ประสาทสัมผัส และสั่งงานให้กล้ามเนื้อมีการเคลื่อนไหว นอกจากทำหน้าที่ พื้นฐานง่าย ๆ แล้ว สมองส่วนนี้ยังรับ และเก็บข้อมูลเกี่ยวกับ การเรียนรู้จากสมอง หรือระบบประสาทส่วนถัดไป และทำให้เกิดเป็นระบบอัตโนมัติขึ้น ทำให้เรามีปฏิกิริยาอย่างง่าย ๆ ปราศจากอารมณ์ ปราศจากเหตุผล เช่น สัญชาตญาณ การมีชีวิตอยู่เพื่อความอยู่รอด ความต้องการอาหาร ที่พักอาศัย หรือการมีเพศสัมพันธ์ในรูปแบบง่าย ๆ ไม่สลับซับซ้อนของสัตว์บางประเภท

สมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยเก่า หรือ สมองลิมบิกเบรน (Limbic brain) ระบบประสาท ส่วนถัดไปที่เรียกว่า ลิมบิกเบรน หรือ โอลด์แมมมาเลียนเบรน หรือสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยเก่า สมองส่วนนี้จะอยู่ที่เทมโพราลโลบ หรือเป็นส่วนข้าง ๆ ของสมองใหญ่ ทั้งสองข้าง สมองส่วนนี้ได้รับการเรียกชื่ออีกอย่างหนึ่งว่า อีโมชั่นแนลเบรน (Emotional brain) หรือสมองที่เกี่ยวกับ อารมณ์ หรือ ลิมบิก เบรน ซึ่ง Limb มาจากคำว่า "โอบรอบ" คือ สมองส่วนนี้จะโอบรอบสมองส่วนที่เป็นอาร์เบรน หรือเรปทิเลียนเบรน สมองส่วนนี้จะทำให้ เราปรับตัวได้ดีขึ้น มีความฉลาดมากขึ้น และสามารถเรียนรู้โลกได้กว้างขึ้น ดังนั้นการที่มีสมองส่วนนี้จะเป็นการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจาก อาร์เบรน หรือ สมองส่วนที่เรียบง่าย มาเป็นสมองส่วนที่สลับซับซ้อนมากขึ้น มีความสามารถในการปรับตัว ปรับพฤติกรรมให้เข้ากับ สิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น สมองส่วนนี้จะ เกี่ยวข้องกับความรู้สึก เช่น ชอบ ไม่ชอบ ดี ไม่ดี โกรธ หรือมีความสุข เศร้า หรือสนุกสนาน รัก หรือเกลียด ถ้าหากว่า มีสิ่งกระตุ้น ที่ไม่ดีเข้ามา สมองส่วนนี้ก็แปลข้อมูลออกมา เป็นความเครียด หรือไม่มีความสุข หรือถ้าหากว่าเคยมีประสบการณ์ ที่เจ็บปวดมาก่อน ก็จะทำให้เกิดความรู้สึกไม่ชอบ เป็นต้น สมองส่วนนี้มีความเกี่ยวข้องกับ ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย เกี่ยวข้องกับ ความสัมพันธ์ ระหว่างแม่กับลูก เด็กกับครอบครัว เด็กกับสังคม หรือระหว่างผู้หญิงกับผู้ชาย เกี่ยวข้องกับความฝัน วิสัยทัศน์ และความเพ้อฝัน

ซึ่งส่วนหนึ่งมาจากสมองใหม่ที่เรียกว่า สมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยใหม่ หรือ นีโอคอร์เท็กซ์ (Neocortex) ด้วย สมองส่วนที่ 3 หรือ สมองส่วนที่ทำหน้าที่สูงสุดในบรรดาสมองทั้งหมด เรียกว่า นีโอคอร์เท็กซ์ แปลว่า สมองส่วนใหม่ (New brain) จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าสมองอีก 2 ส่วนถึง 5 เท่าด้วยกัน สมองส่วนนี้จะเป็นที่รวมเกี่ยวกับ ความฉลาด ความคิดสร้างสรรค์ การคำนวณ ความรู้สึกเห็นอกเห็นใจผู้อื่น ความรักความเสน่หา สมองส่วนนี้จะทำให้เรารู้จักหาหนทางที่จะควบคุมสิ่งแวดล้อมในโลกนี้ สิ่งที่อยู่รอบตัวเรา และการมีอิทธิพลควบคุม คนอื่นด้วย นอกจากนั้นสมองส่วนนี้จะทำหน้าที่เกี่ยวกับ ความคิดทางด้านปรัชญา ศาสนา เป็นส่วนที่จะ ทำให้เห็นหนทางไปถึง จุดมุ่งหมายของมนุษยชน แต่อย่างไรก็ตาม สมองส่วนนี้ไม่สามารถที่จะทำงานได้ โดยปราศจาก สมองอีก 2 ส่วน คือ อาร์เบรน กับ ลิมบิกเบรน มาช่วยด้วย โดยสมองส่วนใหม่ หรือนีโอคอร์เท็กซ์ แบ่งแยกออกเป็น 2 ด้าน คือ ด้านขวา และด้านซ้าย แต่ละด้านจะมีหน้าที่เฉพาะเจาะจง มีเส้นใยประสาทที่เตรียมพร้อมสำหรับการเรียนรู้ และรับรู้ข้อมูลจากสมองอีก 2 ส่วน ในขณะที่มีการตอบสนองจากระบบอาร์เบรน ก็จะมี การป้อนข้อมูลนี้กลับเข้าไปในสมองส่วนใหม่ หรือนีโอคอร์เท็กซ์ด้วย ซึ่งทำให้เกิดการสร้างระบบประสาทขนานไป กับ ระบบประสาท ใน อาร์เบรน ถ้าหากไม่มี สมองนีโอคอร์เท็กซ์ การตอบสนองก็จะเป็นไป โดยอัตโนมัติ แต่เนื่องจากมีการควบคุมจากสมองส่วนใหม่ หรือ นีโอคอร์เท็กซ์ ทำให้การทำงานเป็นไปอย่างมีวัตถุประสงค์มากขึ้น มีความสลับซับซ้อนมากขึ้น

ถึงแม้ว่าสมอง 3 ส่วนจะทำงานประสานกัน แต่ในบางขณะเราสามารถที่จะเลือกใช้สมองส่วนใดส่วนหนึ่งมากกว่าส่วนอื่นได้ เช่น ในเรื่อง เพศสัมพันธ์ ระบบประสาทอาร์เบรนที่เกี่ยวข้องกับเพศสัมพันธ์จะทำงาน แต่จะเห็นได้ว่ามนุษย์เรามีรูปแบบการมี เพศสัมพันธ์ ที่ไม่เหมือน สัตว์ ซึ่งเป็นไปตามธรรมชาติอย่างง่าย ๆ เพศสัมพันธ์ของมนุษย์มีรูปแบบที่ซับซ้อนกว่า มีเรื่อง ของอารมณ์ เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เช่น เรื่อง รัก ๆ ใคร่ ๆ แบบโรมิโอกับจูเลียต เป็นต้น ตรงนี้ต้องใช้สมองนีโอคอร์เท็กซ์เข้าไปเปลี่ยนรูปแบบ จากการสืบพันธุ์ง่าย ๆ แบบสัตว์ให้มี รูปแบบ ที่สลับซับซ้อนมากขึ้น

อาร์เบรนยังเกี่ยวข้อง กับเรื่อง ของการใช้ภาษาด้วย พบว่า ทารกในครรภ์จะมีการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อ บริเวณปากอย่างเฉพาะเจาะจง ในขณะที่ได้ยินเสียงของแม่พูด ต้องใช้สมองส่วนอาร์เบรน ทำงานสั่งให้กล้ามเนื้อตรงนั้นเคลื่อนไหว และเนื่องจากสมองส่วนอาร์เบรน อยู่บริเวณที่เรียกว่า เบรนสเต็ม (Brain Stem) หรือก้านสมอง ซึ่งจะเป็นประตูปิดเปิดการรับรู้กับโลกภายนอก ดังนั้นถ้าหาก ระบบสมองส่วนนี้เสียไป เราจะไม่สามารถรับรู้โลกภายนอกได้เลย

สมองส่วนอาร์เบรนยังมีหน้าที่เกี่ยวกับ การหลับการตื่น ทำให้เรารู้สึกตัวอยู่ตลอดเวลา ถึงแม้ว่าสมองอาร์เบรนสามารถที่จะตอบสนอง โดยตรงกับประสาทสัมผัสที่รับเข้ามา แต่ปฏิกิริยาส่วนใหญ่แล้วจะต้องผ่านสมองส่วนอีโมชั่นแนล หรือลิมบิกเบรน เพื่อที่จะจัดเก็บความจำ และทำให้เกิดการเรียนรู้ สมองส่วนอีโมชั่นแนล หรือ ลิมบิกเบรนยังมีหน้าที่เกี่ยวกับ ภาษาอีกด้วย ซึ่งจะเกิดขึ้นก่อนที่เด็กทารกจะพูดได้ ด้วยซ้ำ หากไม่มีสมองส่วนนี้เราจะไม่สามารถเขียน หรือพูด หรือสื่อสารกับใครได้ เช่น เดียวกันกับ ถ้าเราไม่มีสมองส่วนใหม่ หรือสมองนีโอคอร์เท็กซ์ เราก็จะไม่สามารถคิดได้เลย แต่เดิมเราคิดว่าสมอง 2 ส่วนที่เก่าแก่ คือ อาร์เบรน กับ ลิมบิกเบรน ไม่มีประโยชน์ เป็นสิ่งที่หลงเหลือมาจากวิวัฒนาการ งานส่วนใหญ่ ของสมอง จะเกิดขึ้นที่สมองส่วนใหม่ นีโอคอร์เท็กซ์ แต่จากการวิจัยใหม่ ๆ ค้นพบสิ่งตรงกันข้ามว่า ประสบการณ์ในชีวิต ของเรามาจาก การทำงานของสมอง 2 ส่วนนี้ด้วย

สมองของคนเราทำงานตลอดเวลา ไม่ว่าหลับ หรือตื่น แต่การทำงานในแต่ละส่วนจะแตกต่างกัน การทำงานของสมอง ขึ้นอยู่กับ เซลล์ประสาทที่มีอยู่เป็น จำนวนแสนล้านเซลล์ เซลล์ประสาทเหล่านี้ จะติดต่อพูดคุยกันโดยใช้ระบบสารเคมี และประจุไฟฟ้า เซลล์ประสาทตัวที่หนึ่งอาจจะยับยั้ง การทำงาน ของเซลล์ประสาทตัวที่สอง ในขณะที่เซลล์ประสาทตัวที่สาม กลับกระตุ้นการทำงาน ของเซลล์ประสาทตัวที่สอง ไม่ว่าจะเป็นการกระตุ้น หรือการยับยั้ง จะทำให้เซลล์ประสาทส่งกระแสไฟฟ้าออกมา ผลลัพท์อาจจะเป็น การกระตุ้น หรือยับยั้งก็ได้

จากการวิจัยพบว่า การทำงานของสมองจะทำงานกันเป็นกลุ่ม คือ เซลล์ประสาทจะมารวมกันเป็นกลุ่มแล้วทำหน้าที่หนึ่งอย่าง เซลล์ประสาทเหล่านี้ จะติดต่อถึงกัน ทำให้เกิดการทำงาน มีกระแสไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลา ถ้าหากการทำงาน และกระแสไฟฟ้านี้หยุดไป เซลล์ประสาทก็จะตาย และจุดเชื่อมต่อระหว่างเส้นใยประสาทของเซลล์ประสาท แต่ละเซลล์ที่ติดต่อถึงกันที่จะมีการแลกเปลี่ยนข้อมูล และพลังงานกันก็จะตายไปด้วย สำหรับสมองส่วนที่เกี่ยวกับ ความคิด จะมีการจัดเรียงตัวของกลุ่มเซลล์ประสาทเป็นล้านล้านกลุ่มทีเดียว ซึ่งจะติดต่อถึงกันด้วยเส้นใยประสาท โดยเซลล์ประสาท 1 ตัวจะมีเส้นใยประสาทติดต่อกับเซลล์ประสาทอื่น หรือในกลุ่มอื่นเป็นหมื่น ๆ เส้นใยทีเดียว เนื่องจากมีการติดต่อ กลับไปกลับมาระหว่างเซลล์ประสาท และระหว่างกลุ่มเซลล์ประสาท ทำให้ไม่ว่าจะมีปฏิบัติการ อย่างใดอย่างหนึ่ง เกิดขึ้นก็สามารถมีผลต่อสมองทั้งสมองได้ กลไกการทำงานของสมองนี้เป็นไปตลอดเวลา เซลล์ประสาทแต่ละตัว จะทั้งรับข้อมูลเข้า และส่งข้อมูลออกในเวลาเดียวกัน ผลก็คือผลลัพท์จากการทำงาน หรือการโต้ตอบ ของเซลล์ประสาท ทั้งกลุ่มนั้น เซลล์ประสาทเปรียบเสมือน ทรานซิสเตอร์ หรือ หลอดวิทยุ ที่สามารถแสดงผลการทำงานที่เกิดขึ้นตลอดเวลา แม้ในยามหลับ หรือหมดสติ ข้อมูลที่เก็บไว้ในสมอง จะมีลักษณะเป็นคลื่นไฟฟ้าซึ่งมี ความถี่ที่มีรูปแบบ เฉพาะอยู่ในเซลล์ประสาท และเมื่อมีข้อมูลใหม่ ๆ เข้าไปในสมอง กระแสไฟฟ้าก็จะมีคลื่นความถี่ที่มีรูปแบบเฉพาะ หรือ รูปแบบใหม่ที่สมองยังไม่เคยได้รับมาก่อน สมองก็จะหาเซลล์ประสาท กลุ่มใหม่ และสร้างเส้นใยประสาท หรือการติดต่อใหม่ เพื่อที่จะจัดการเก็บข้อมูลใหม่ ๆ ไว้ในสมอง

สมองของเราทำงานอย่างไร1. ประสาทรับความรู้สึก

ประสาทรับความรู้สึกมีหลายแบบ ได้แก่ ความรู้สึกสัมผัสเบา ๆ ความรู้สึกสัมผัสอย่างรุนแรง ความรู้สึกอุณหภูมิร้อนเย็น หรือความรู้สึก เจ็บปวด เช่น ถูกเข็มฉีดยา ถูกมีดบาด หรือถูกหยิก ซึ่งเส้นประสาทต่าง ๆ ที่นำความรู้สึกเหล่านี้จะมีขนาดแตกต่างกันด้วย ความรู้สึก สัมผัสเบา ๆ จะนำโดยเส้นประสาทขนาดใหญ่ ที่มีไขมันห่อหุ้มมาก ในขณะที่ความรู้สึกเจ็บปวดนำโดย เส้นประสาทขนาดเล็ก ที่มีไขมันห่อหุ้มน้อย หรือไม่มีเลย ผิวหนังของคนเราจะมีประสาทรับความรู้สึกต่าง ๆ และนำส่งต่อไปยังเส้นประสาทผ่าน ไขสันหลัง ขึ้นไปยังก้านสมอง และขึ้นไปถึงสมองส่วนใหม่ หรือนีโอคอร์เท็กซ์ ส่วนที่เรียกว่า พารายทอลโลบ สมองข้างซ้ายจะรับความรู้สึก จากร่างกาย และใบหน้าทางซีกขวา ขณะที่สมองข้างขวาจะรับความรู้สึกจากร่างกาย และใบหน้าทางซีกซ้าย ในสมองคนเราจะมีแผนที่ว่า ส่วนใดของสมองจะรับความรู้สึกจากส่วนใดของร่างกาย

2. การควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อส่วนต่าง ๆ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่า การควบคุมการทำงานพื้นฐานของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ในเด็กแรกคลอด จะเป็นไปอย่างไม่มีวัตถุประสงค์ เด็กอายุ 1-2 เดือนจะไม่ ไขว่คว้าของเล่น แต่ก็มีการเคลื่อนไหวของแขน ขา มือ และ เท้า ซึ่งสมองส่วนเซนซอรี่มอเตอร์คอร์เท็กซ์ สมองส่วนทาลามัส และ สมองส่วนเบซาลแกงเกลีย ที่มีเส้นใยประสาท และไขมันค่อนข้างครบถ้วน เมื่อแรกคลอดจะทำหน้าที่พื้นฐานนี้

เมื่อเด็กโตขึ้นสมองมีการเจริญเติบโต พัฒนาการเพิ่มขึ้น ก็จะมีการทำงานอย่างมีวัตถุประสงค์ เช่น เด็ก 4-5 เดือนก็จะเริ่มไขว่คว้า ของเล่น ซึ่งต้องอาศัยการประสานงานของประสาทการเห็น และการทำงานของกล้ามเนื้อ สมองส่วนหลังของฟรอนทอลโลบ ที่ติดกับ พารายทอลโลบ จะควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อของร่างกาย เช่น สั่งให้ยกมือขึ้นไปจับของเล่น

การควบคุมการทำงาน ของกล้ามเนื้อก็เป็นเช่น เดียวกับ ประสาทการรับความรู้สึกโดยที่จะมีแผนที่ในสมอง สมองข้างซ้าย จะควบคุมการทำงาน ของกล้ามเนื้อข้างขวา ส่วนสมองข้างขวาจะควบคุมการทำงาน ของกล้ามเนื้อข้างซ้าย รวมถึงกล้ามเนื้อใบหน้า การหลับตา การขยับปาก และแขนขาด้วยเช่น กัน คนไข้ที่มีเส้นเลือดตีบ เลือดไม่สามารถไปเลี้ยงสมองบางส่วนได้ สมองส่วนนั้นก็จะหยุดทำงาน คนไข้จะเป็นอัมพาต ไม่สามารถจะขยับแขนขาข้างตรงข้ามกับสมองที่ขาดเลือดได้

การทำงานของกล้ามเนื้อ แบ่งออกเป็น การทำงานของกล้ามเนื้อมัดใหญ่ และการทำงานของกล้ามเนื้อมัดเล็ก ตัวอย่างของการทำงานของกล้ามเนื้อมัดใหญ่ เช่น การเดิน การยกมือ การขยับแขนขา การขึ้นลงบันได การถีบจักรยาน ในขณะที่การทำงานของ กล้ามเนื้อมัดเล็กจะเกี่ยวข้องกับการเขียนหนังสือ การติดกระดุม การผูกเชือก การวาดรูป การทำงานฝีมือ การทำงานเหล่านี้ถ้าหากขาดการฝึกฝนตั้งแต่เล็ก ก็จะทำให้ไม่มีทักษะนั้น ๆ ซึ่งอาจจะเป็นทักษะการทำงาน ของกล้ามเนื้อมัดใหญ่ หรือทักษะการทำงานของ กล้ามเนื้อมัดเล็กก็ได้

3. การมองเห็น

สมองจะต้องอาศัยการมองเห็นภาพ ซึ่งจะนำไปสู่สมอง ด้วยเส้นประสาทตา และหลังจากนั้นสมองส่วนของการมองเห็น หรือ ออกซิปิทอลโลบ ซึ่งอยู่ทางด้านหลังของสมอง จะพัฒนาโครงสร้าง ที่จะตอบรับภาพ และแปลภาพที่เห็นออกมาให้มีความหมาย โดยอาศัย นีโอคอร์เท็กซ์ และสมองส่วนหน้า การมองเห็นเป็นการทำงานที่ละเอียดอ่อน จะเห็นว่าประสาทตามีเส้นใยประสาท 1 ล้านเส้นใย เทียบกับประสาทหู ซึ่งมีเส้นใยประสาทเพียง 50,000 เส้นใยเท่านั้น

นักวิจัยได้อธิบายถึงเรื่อง การมองเห็นว่า เริ่มด้วยข้อมูล หรือแสงไฟ หรือภาพต่าง ๆ เข้าสู่สายตา ผ่านไปยังจอภาพข้างหลังตา ซึ่งประกอบด้วย เซลล์ประสาท ต่อจากนั้นเซลล์ประสาทก็จะส่งข้อมูลไปยัง สมองที่เกี่ยวกับ การเห็น หรือออกซิปิทอลโลบ โดยผ่านทางเส้นใยประสาท ผ่านซีนแนปส์ หรือจุดเชื่อมต่อ ทำให้เกิดปฏิกิริยาสร้างสารเคมี และเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น การมองเห็นภาพ เป็นส่วนหนึ่งของความคิด แม้กระทั่งคนตาบอดมาตั้งแต่กำเนิดก็สามารถจะคิดจินตนาการรูปภาพได้ การมองเห็นจึงขึ้นอยู่กับ การทำงานของสมอง หรือสมองที่กำลังทำงานอยู่ ในขณะเดียวกันสมองก็ตอบสนอง ต่อการมองเห็นเพราะว่า ตากำลังทำงานอยู่ นักวิจัยยังค้นพบอีกว่า สมองพยายามที่จะสร้างแผนที่เกี่ยวกับ การมองเห็นขึ้นมาในสมอง โดยเฉพาะถ้าหากว่ามีส่วนใดส่วนหนึ่งขาดไป เช่น ถ้าหากเรามอง รูปภาพวงกลมมีเส้นโค้งขาดเป็นช่วง ๆ สมองก็จะพยายามเอาข้อมูลมาใส่ตรงช่องว่างที่หายไป ทำให้เกิดภาพของวงกลม การเห็นภาพต่าง ๆ ของเราเกิดจากตาประมาณ 20 % ในขณะที่อีก 80 % เกิดจากการทำงานของสมองส่วนต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ การเห็น ข้อมูลเกี่ยวกับ การเห็นจะไปรวมกันที่ศูนย์กลางของการเห็น ที่อยู่ตรงส่วนกลางของสมองที่เรียกว่า แลทเทอรอล เจนนิคูเลท นิวเคลียส (Lateral Geniculate Nucleus-LGN) ซึ่งเป็นจุดเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับ การเห็น มาทูรานา และวาเรรา ยังบอกอีกว่า เรามองเห็นผลส้มเป็นสีส้มได้แม้ว่า ในขณะนั้นจะไม่มีคลื่นแสงที่ทำให้เกิดสีส้มเลยก็ตาม เพราะสมองได้เก็บข้อมูลเหล่านี้เอาไว้ก่อนแล้ว และแปลผลออกมาเป็นสีส้ม

จากการทดลองยังพบอีกว่า ในขณะที่เรามองหน้าคนคนหนึ่ง สมองของเราส่วนที่มองเห็นใบหน้าจะแปลภาพออกมาว่า นี่คือ ใบหน้า และสมองส่วนอื่น แปลสีหน้าของคนคนนั้นว่า เป็นอย่างไร เช่น มีความสุข เศร้า หรือ โกรธ ในขณะที่สมองอีกส่วนก็จะเชื่อมข้อมูลว่า คนหน้าตาแบบนี้คือใคร แล้วเอาข้อมูลต่าง ๆ มาผสมกันออกมาว่าคนหน้าตาอย่างนี้คือใคร ชื่ออะไร กำลังดีใจ หรือเสียใจ หรือมีอารมณ์ อย่างไร เด็กเล็ก ๆ สามารถตอบสนองต่อวัตถุที่สัมผัสก่อน จะเห็นวัตถุนั้นด้วยซ้ำไป ข้อมูลจากประสาทสัมผัส อื่นที่ไม่ใช่สายตา ก็สามารถส่ง ข้อมูลเข้าไป ในสมองส่วนต่าง ๆ ที่เป็นแผนที่ และช่วยให้สมองสร้างภาพได้เช่น กัน การสร้างภาพ หรือการมองเห็นภาพ จึงเกิดจาก สมองส่วนใดส่วนหนึ่งทำงาน

ตัวอย่างเช่น ถ้าเป็นภาพที่ต้องใช้ความคิด สมองส่วนนีโอคอร์เท็กซ์ก็จะทำงาน แต่ถ้าภาพนั้นเป็นภาพที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา เป็นภาพ เกี่ยวกับ อารมณ์ สมองส่วนที่เกี่ยวกับ อารมณ์ หรือลิมบิกเบรนก็จะทำหน้าที่ หรือถ้าเป็นภาพที่ค่อนข้างจะคงที่ และสามารถ ส่งข้อมูลเข้า สายตาสู่ประสาทตาโดยตรง ก็จะทำงานโดยสมองอาร์เบรน

นอกจากนั้นสมองยังมี ความสามารถ ที่จะจับจ้อง หรือเลือกมองเห็นเฉพาะสิ่งที่สนใจเท่านั้น แม้ว่าสิ่งนั้นจะอยู่ท่ามกลาง สิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ก็ตาม

4. การได้ยิน

เมื่อเด็กอายุประมาณ 1 ปี สมองมีการสร้างแผนที่การได้ยินอย่างสมบูรณ์ เช่น เสียงนี้เซลล์ประสาทส่วนนี้รับผิดชอบ อีกเสียงหนึ่ง เซลล์ประสาท อีกที่รับผิดชอบ เป็นต้น เมื่อเด็กโตขึ้นเขาจะไม่สามารถแยกเสียงที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนได้ เพราะจะไม่มีเซลล์ประสาท ที่ตอบสนองต่อเสียงนั้น เนื่องจากไม่เคยได้ยินมาก่อน เพราะฉะนั้นการที่เด็กยิ่งโตการเรียนรู้ภาษา ก็จะเป็นได้ยากขึ้น เนื่องจาก ไม่มีเซลล์ประสาท ที่ยังไม่ถูกจัด แผนที่เหลืออยู่ หรือไม่มีเซลล์ประสาทที่ยังไม่ถูกใช้งานไปใช้เรียนรู้ภาษา หรือคำใหม่ ๆ ได้ การเรียนรู้คำศัพท์ก็เช่น กัน ถ้าเด็กเล็ก ๆ มีแม่เป็นคนพูดเก่ง เด็กจะรู้คำศัพท์มากกว่าเด็กที่แม่ หรือพี่เลี้ยงพูดไม่เก่ง เช่น การวิจัยของ แจเนลเลน ฮัทเทนโลเคอร์ (Janellen Huttenlocher) จากมหาวิทยาลัยชิคาโก พบว่า เด็กอายุ 20 เดือน ถ้าหากมีแม่คุยเก่ง เด็กก็จะรู้คำศัพท์มากถึง 131 คำ มากกว่าเด็กที่แม่พูดไม่เก่ง

ตอนยังเป็นทารกในครรภ์ เซลล์ประสาทก็มีความไวต่อการได้ยิน เมื่ออายุครรภ์ประมาณ 4 เดือนครึ่ง อวัยวะที่เกี่ยวกับ การได้ยินพัฒนา จนสมบูรณ์แบบแล้ว สมองส่วนที่เรียกว่า เทมโพราลโลบ ซึ่งอยู่ด้านข้างของสมองทั้งซ้าย และขวา เป็นสมองส่วนที่สำคัญที่สุด เกี่ยวกับ การได้ยิน คือมีหน้าที่ทำงานเกี่ยวกับ การได้ยิน พบว่าในสมองของเด็กแรกเกิด สมองส่วนนี้มีไขมัน หรือมันสมองห่อหุ้ม เส้นใยประสาท เรียบร้อยแล้ว ในขณะที่สมองส่วนอื่นยังเพิ่งสร้างไขมัน หรือมันสมองห้อมล้อม เส้นใยประสาท ทารกในครรภ์ไม่เพียง ได้ยินเพียงอย่างเดียว แต่สามารถที่จะพยายามเลียนเสียง หรือเรียนรู้เกี่ยวกับ คำพูด พยายามขยับกล้ามเนื้อ ที่เกี่ยวกับ การออกเสียง โดยเฉพาะใน ลักษณะของการร้องไห้ด้วย ซึ่งทำให้เด็กสามารถร้องไห้ทันทีหลังคลอด คลื่นเสียงที่มาจากที่อื่น ๆ หรือรับมาจากประสาท ส่วนอื่น ก็จะส่งไปที่กลุ่มของประสาทสัมผัสที่อยู่ด้านในสุดของหู คลื่นที่เข้าไปนี้จะปรับเปลี่ยนคลื่นที่มีอยู่แล้วตามปกติ ทำให้เกิดเป็นคลื่นรูปต่าง ๆ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีอยู่ 3 แบบด้วยกัน คือ หนึ่ง คลื่นที่มีความถี่คงที่ สอง คลื่นที่มีความถี่เปลี่ยนแปลงไปมา ตลอดเวลา และสาม คลื่นที่เป็นผลลัพท์ระหว่างสองคลื่นแรก หลังจากมีการปรับตัวแล้ว คลื่นทั้งสามแบบนี้จะทำให้เกิดภาพลักษณ์ออกมา เป็นความสูง ความลึก และความกว้าง สมองสามารถอ่าน หรือแปลข้อมูลของแสง และเสียงจากข้อมูลที่มีอยู่แล้วในแผนที่ในสมอง ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเราอยู่ในห้องมืด ๆ และได้ยินเสียงจุดไม้ขีดไฟ เราจะมีความรู้สึกว่าได้กลิ่นกำมะถัน และเห็นแสงไฟ หมายความว่า ในโลกที่เรารู้จักนี้ เราสามารถจะบอกตำแหน่ง หรือความเป็นไปของ สิ่งต่าง ๆ ในโลกนี้ได้จากผล 3 อย่าง คือ หนึ่ง ข้อมูล หรือคลื่น หรือกระแสไฟฟ้า จากสมองของเราเอง สอง ข้อมูล หรือคลื่น หรือกระแสไฟฟ้าจากโลกภายนอกที่เข้ามา และสาม คือผลรวมระหว่าง คลื่นทั้งสอง ผลลัพท์ของกระแสไฟฟ้าสูงสุด ท่ามกลางเซลล์ประสาทเหล่านี้ วัดจากประสาทสัมผัสทั่วร่างกาย

สมองส่วนลิมบิกเบรน หรือสมองส่วนอารมณ์ สามารถจะตอบสนองต่อคลื่นเสียงต่าง ๆ ที่เข้ามาถึงตัวเรา ด้วยการอาศัยความช่วยเหลือ จากนีโอคอร์เท็กซ์ หรือสมองส่วนใหม่แปลคลื่นเสียงออกมาโดยตรง

สมองส่วนลิมบิกเบรน หรือสมองส่วนอารมณ์กับสมองส่วนอาร์เบรน มีความเกี่ยวโยงกันอย่างใกล้ชิด สมองส่วนลิมบิกเบรน จะรับรายงาน จากสมองส่วนอาร์เบรน ขณะเดียวกันก็ส่งข้อมูลไปที่นีโอคอร์เท็กซ์ด้วย ผลลัพท์ของการติดต่อระหว่างสมองส่วนต่าง ๆ นี้จะส่งไปที่ประสาท รับการได้ยิน และการทรงตัวที่หูส่วนใน ซึ่งทำให้บอกได้ว่าเสียงต่าง ๆ ที่ได้ยินมาจากที่ใด การได้ยินนี้เปรียบได้กับ การเห็น สายตาเรา จะส่งรูปภาพเข้าไปในสมอง แล้วสมองก็จะใส่ข้อมูลลงไปตามช่องว่าง และส่งข้อมูลกลับออกมา ทำให้เรามองเห็นภาพครบบริบูรณ์

5. สมองกับความฉลาด และความคิด

เราไม่สามารถบอกได้ว่า สมองส่วนใดส่วนหนึ่ง หรือจุดใดจุดหนึ่ง มีหน้าที่เกี่ยวกับ ความฉลาด และความคิด แต่เชื่อกันว่า สมองส่วนใหม่ ที่เรียกว่า นีโอคอร์เท็กซ์ มีหน้าที่เกี่ยวกับ ความฉลาด และความคิด

ความฉลาด (Intelligence) เป็นสิ่งที่เราใช้ในการตัดสินใจเรื่อง ต่าง ๆ หรือเป็นสิ่งที่มาจาก สมอง และความรู้สึกนึกคิด ถ้าสมองยิ่ง สลับซับซ้อนมาก และพัฒนาได้สมบูรณ์ สมองจะมีความสามารถ ที่จะเรียนรู้ และมีประสบการณ์มากขึ้น ขณะเดียวกันก็เก็บข้อมูล ใส่กลับเข้าไปในสมอง ทำให้สมองมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ประสบการณ์ที่เราได้มานั้น ทำให้พฤติกรรมการตอบสนอง ของเราต่อสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปด้วย

สมองของเราเป็นสิ่งมหัศจรรย์มาก เซลล์ประสาทสามารถที่จะเก็บข้อมูล แปลข้อมูลที่เข้ามาเป็นคลื่นกระแสไฟฟ้า แล้วเก็บไว้เป็น ประสบการณ์อยู่ในสมอง เปรียบได้กับ คลื่นไฟฟ้าที่โทรทัศน์รับเข้ามา แล้วแปลออกมาเป็นภาพบนจอให้เราเห็น คลื่นสมอง หรือคลื่นไฟฟ้าในสมองจะเป็นตัวกำหนดลักษณะ ของสิ่งที่เรารับรู้ ไม่ว่าจะเป็นลักษณะทางกายภาพ สติปัญญา อารมณ์ ความรู้สึกนึกคิด ความรู้สึกตัว และอื่น ๆ ประสบการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ยังสร้างสนามกระแสไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจง อย่างเช่น สนามกระแสไฟฟ้าที่เฉพาะ สำหรับคณิตศาสตร์ หรือเฉพาะสำหรับดนตรี ศาสนา หรืออื่น ๆ ซึ่งจะรับแต่กระแสไฟฟ้าที่เหมือน ๆ กันเข้ามาอยู่ในสนามเดียวกัน

ทฤษฎีของขั้นตอนที่ทำให้คนเราเกิดความคิดที่นำไปสู่ความสำเร็จอย่างละเอียดว่า ขั้นตอนแรก เริ่มจากคนเราเกิดความคิดสร้างสรรค์ คิดโครงการ หลังจากนั้นจะประสบปัญหา ก็พยายามหาทางแก้ไขปัญหา บางครั้งอาจจะเหนื่อยล้าจนหมดกำลังใจ ถึงกับคิดจะยกเลิก โครงการ แต่ในที่สุดทางแก้ปัญหาที่ดี และถูกต้อง ก็ผุดขึ้นมาเองโดยไม่คาดฝัน ขั้นตอนเหล่านี้อธิบายได้ว่า ในสมองของเราขณะที่ เราเบื่อหน่าย และอยากจะเลิกทำสิ่งที่คิดไว้ จิตใต้สำนึกของเราก็ค่อย ๆ เอาชิ้นส่วนข้อมูลแต่ละอย่างมาประกอบกันเหมือนกับภาพต่อ แล้วในที่สุดก็ได้คำตอบออกมา

ความคิดริเริ่ม หรือความคิดสร้างสรรค์ของนักวิทยาศาสตร์ หรือศิลปินแบบนี้ เปรียบได้กับเด็กปัญญาอ่อนแต่มีความสามารถพิเศษ คือ อยู่ ๆ ความคิดสร้างสรรค์ หรือคำตอบก็ออกมาเอง โดยมีความแตกต่างอยู่ที่ว่า ความคิดสร้างสรรค์ของนักวิทยาศาสตร์จะดำเนินต่อไปได้ ในขณะที่เด็กปัญญาอ่อนแต่มีความสามารถพิเศษ เพียงแค่รู้คำตอบแต่ไม่สามารถจะทำอะไรได้มากไปกว่านั้น

ความฉลาด หรือ ความสามารถเฉพาะด้านอย่างเช่น ภาษา เกิดจากวงจรของกระแสไฟฟ้าของเซลล์ประสาทในสมองของเรานั่นเอง ซึ่งมาจากพัฒนาการของสมองที่นำเอาข้อมูลจากสิ่งกระตุ้น และการตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นเก็บเข้ามาเป็นโครงสร้างของความรู้ เหมือนเรา เก็บข้อมูล (save) ไว้ในคอมพิวเตอร์ ซึ่งเราสามารถจะเรียกขึ้นมาใช้เมื่อไรก็ได้ ธรรมชาติจะค่อย ๆ ทำให้เรามีความสามารถ หรือมีความฉลาดขึ้นเป็นลำดับ ตามช่วงเวลาของพัฒนาการ หรือระยะเวลาที่เหมาะสม

ถ้าหากเราดูแลในเรื่อง ของสติปัญญา หรือความฉลาดของเด็ก ไม่เหมาะสม โดยเร่งมากเกินไป หรือปล่อยปละไม่สนใจให้เด็ก ได้รับการกระตุ้นอย่างเหมาะสมตามวัย จะทำให้มีปัญหาทางด้าน สติปัญญา หรือความฉลาดได้ เปรียบเสมือนเนื้อสเต็ก ไม่เหมาะที่จะเป็น อาหารสำหรับเด็กเล็กที่ยังไม่มีฟัน หรือนมแม่ก็ไม่เหมาะสำหรับเด็กวัยรุ่น เป็นต้น

สิ่งที่เด็กต้องการ สำหรับการพัฒนา สติปัญญา และความฉลาด คือ สิ่งแวดล้อม หรือการเลี้ยงดูที่ถูกต้องเหมาะสม ผู้เลี้ยงดูเด็ก ควรมีความรู้ ในการเลี้ยงดูเด็ก ให้โอกาสเด็กได้เรียนรู้สิ่งต่าง ๆ เพื่อเก็บข้อมูลเข้าไปสร้างเป็นโครงสร้างความรู้ในสมอง แต่สิ่งสำคัญก็คือ จะต้องคำนึงถึง ความเหมาะสม กับวัยของเด็กด้วย

ถึงแม้เราไม่สามารถบอกได้ว่า ความฉลาดอยู่ที่ส่วนใดของสมอง แต่สมองข้างซ้าย และ สมองข้างขวา ก็จะมีส่วนร่วมในการ ทำงานที่เกี่ยวกับ ความฉลาดด้วย สมองข้างซ้าย และสมองข้างขวา นอกจากจะควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ และรับประสาทสัมผัส ความรู้สึกจากร่างกาย ด้านตรงข้ามแล้ว ยังมีหน้าที่แตกต่างกัน ในเรื่อง ของการเรียนรู้ด้วย

สมองข้างซ้าย จะมีหน้าที่ คิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล มีสามัญสำนึก การจัดระบบ การดูแลรายละเอียด และการทำงานที่จะต้องทำทีละอย่าง การควบคุมเกี่ยวกับ ภาษา ตัวเลข สัญลักษณ์ต่าง ๆ การแสดงออก (expression) การวิเคราะห์ การพูด การเขียน

ส่วนสมองข้างขวามีหน้าที่เกี่ยวกับ ความคิดสร้างสรรค์ จินตนาการ สัญชาตญาณ การสังเคราะห์ ศิลปะ ดนตรี และเรื่อง ของทิศทาง เป็นส่วนที่ค่อนข้างผ่อนคลาย เป็นสมองที่เป็นจิตใต้สำนึกมากกว่า ในขณะที่สมองข้างซ้ายเป็นส่วนที่อยู่ในจิตสำนึก สมองข้างขวา จะทำหน้าที่สร้าง กระบวนการต่าง ๆ อย่างรวดเร็ว สามารถทำอะไรหลาย ๆ อย่างในเวลาเดียวกัน ซึ่งตรงกันข้ามกับ สมองข้างซ้าย ที่จะทำได้ทีละอย่าง สมองข้างขวา จะมองภาพแบบรวม ๆ มากกว่า เจาะรายละเอียด เหมือนสมองข้างซ้าย สมองข้างขวา มีหน้าที่เกี่ยวกับ การรับรู้ เข้าใจ (reception) มากกว่า สมองข้างซ้าย ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ การแสดงออก

อย่างไรก็ตาม การทำหน้าที่แต่ละอย่างสมองทั้งสองข้าง จะทำงานประสานกัน แต่สมองข้างใดข้างหนึ่ง อาจจะทำงานมากกว่า อีกข้างหนึ่ง เช่น เมื่อได้ยินเสียงดนตรี และรู้ว่านี่คือ เสียงดนตรี จะเป็นหน้าที่ สมองข้างขวา แต่ความซาบซึ้งในเสียงเพลง สมองทั้งสองข้าง จะทำงานพร้อมกัน การทำงานของสมองสองข้างนี้ ยังแตกต่างกัน ในเรื่อง การหาความหมาย ของคำพูดมากกว่า ความหมายของเสียง จากสิ่งแวดล้อม จากการทดลองที่จะดูว่า เสียงที่เป็นคำพูด และเสียงที่ไม่เป็นคำพูด เช่น เสียงที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดความแตกต่าง ของกระแสไฟฟ้าในสมอง พบว่า เสียงที่เป็นคำพูด ที่มีความหมาย จะทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ในสมองข้างขวา มากกว่าสมองข้างซ้าย แต่ถ้าใช้เสียงจาก สิ่งแวดล้อมที่ไม่มีความหมาย ก็พบว่ากระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้น ในสมองข้างซ้ายมากกว่า ในสมองข้างขวา

6. ความจำ

ดร.วิลเดอร์ เพนฟิลด์ (Dr.Wilder Penfield) แพทย์ผ่าตัดสมองที่มีชื่อเสียงมาก ได้ผ่าตัดสมองคนไข้ประมาณ 1,500 คน และทำการเลื่อยเปิด กะโหลกศีรษะออก โดยไม่ได้ใช้ยาสลบแต่ใช้ยาชา คนไข้ตื่นตลอดเวลาแต่ไม่รู้สึกเจ็บปวดเลย เมื่อ ดร.เพนฟิลด์ ใช้เข็มจี้ที่สมอง เพราะว่าเนื้อสมองจะไม่มีอวัยวะรับความรู้สึก สิ่งนี้ทำให้เขาได้ค้นพบข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับ สมอง

นักวิจัยได้เสนอ ทฤษฎีต่าง ๆ เกี่ยวกับ เรื่อง ความจำ เรารู้ว่าเซลล์ประสาทเซลล์เดียวไม่สามารถจะมีความจำที่เฉพาะเจาะจงได้ จะต้องเป็นการทำงานของกลุ่มเซลล์ประสาท แต่การทดลองของ ดร.เพนฟิลด์ แสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาท 1 เซลล์ สามารถที่จะมีความจำเฉพาะเจาะจงได้ เซลล์ประสาทนี้เป็นเซลล์ที่มีเป้าหมายเฉพาะเจาะจง หรือ ทาร์เก็ตเซลล์ (target cell) แล้วเซลล์ประสาทนี้เองเป็นจุดรวมของกลุ่มของเซลล์ประสาทหลาย ๆ เซลล์รวมกัน ทำงาน เพื่อที่จะสร้างความจำขึ้นมาอย่างเฉพาะเจาะจง ซึ่งทาร์เก็ต เซลล์ และกลุ่มของเซลล์ประสาทนี้ อาจจะเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่ใหญ่ต่อไปอีก และแต่ละเครือข่ายก็จะมีปฏิกิริยาซึ่งกัน และกัน กลุ่มของเซลล์ประสาทกลุ่มนี้จะติดต่อกับเซลล์ประสาทกลุ่มอื่น มีเส้นใยประสาทที่ติดต่อถึงกันอย่างสลับซับซ้อน ซึ่งผลลัพท์ของการเชื่อมโยง ของเซลล์ประสาทหลาย ๆ เซลล์นี้เองทำให้มีประจุไฟฟ้าสูงสุดในกลุ่มของเซลล์ประสาท (Peak Of Activity In Population Of Neuron) และผลก็คือ เกิดความจำ

เซลล์ประสาทที่เป็นเป้าหมาย หรือทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง หรือเป็นกุญแจสำคัญอาจจะเป็นตัวเก็บข้อมูลเกี่ยวกับ ประวัติส่วนตัว อย่างไรก็ตาม เซลล์ประสาทเหล่านี้คงมีไม่เกิน 1 ล้านเซลล์ เพราะโดยทั่วไปสมองเราจะมีเซลล์ประสาทอยู่ประมาณ 1 แสนล้านเซลล์ แสดงว่า เซลล์ประสาท เหล่านี้จะมีไม่เกิน 0.000001 % ซึ่งสมอง ไม่สามารถไปดึงข้อมูลออกมาจากเซลล์ประสาทเซลล์เดียวได้ โดยทั่วไปเราจะดึงข้อมูล ออกมาจาก กลุ่มเซลล์ประสาททั้งกลุ่มที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ ความจำ ซึ่งความจำนี้ค่อนข้างจะลางเลือน ไม่ชัดเจนเหมือนกับที่ ดร.เพนฟิลด์ ทำการกระตุ้นเซลล์ประสาท 1 เซลล์

ความจำของคนเรายังมีอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า เวิร์กกิ้งเมมโมรี่ (Working Memory) ซึ่งเป็นความจำระยะสั้น ที่เมื่อได้รับข้อมูลมาแล้ว ก็จะเอาข้อมูลนี้มาใช้ในการทำงาน หรือส่งไปเก็บ หากว่าเป็นสิ่งใหม่ที่ยังไม่เคยเห็น หรือเรียนรู้มาก่อน สมองส่วนที่ทำงานในเรื่อง ของความจำแรกเริ่มเมื่อได้รับข้อมูลที่เรียกว่า เวิร์กกิ้งเมมโมรี่ นี้ (ซึ่งอยู่ในสมองด้านหน้าทางขวา และทางซ้าย อยู่ลึกเข้าไป 1 นิ้ว จากหน้าผาก มีขนาดเท่าแสตมป์ หรือมีขนาดไม่เกิน 1 นิ้ว) ก็จะทำหน้าที่เป็นสมุดทดชั่วคราวในสมอง ข้อมูลต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นภาพ เสียง กลิ่น ข้อมูลทุกอย่างจะถูกส่งมาที่สมองส่วนนี้ก่อน หลังจากนั้นถ้าหากไม่ถูกใช้ก็จะถูกลบทิ้งไป หรือหากต้องการเก็บไว้เป็นความจำระยะยาวก็จะส่งต่อไปยังสมองส่วนลึกลงไป คือ ฮิปโปแคมปัส ที่ทำหน้าที่เก็บความจำระยะยาว

เช่น เดียวกัน ถ้าเราต้องการจะนึกถึงหมายเลขโทรศัพท์ หรือเมื่อเห็นหน้าคนคนหนึ่งแล้วพยายามจะนึกว่าคนนี้คือใคร หรือถ้าเราต้องการ คิดเลข หรือเขียนหนังสือให้เป็นประโยค ก็ต้องใช้สมองส่วนเวิร์กกิ้งเมมโมรี่นี้เช่น กัน คือ จะต้องส่งข้อมูล ไปที่สมองส่วนนี้ เพื่อจะลงไปที่สมองส่วนลึกลงไปเพื่อจะค้นหาข้อมูลที่ต้องการ เพราะฉะนั้น สมองส่วนนี้ จึงเรียกว่า ช็อตเทอมเมมโมรี่ (Short Term Memory) หรือ ออนไลน์เมมโมรี่ (On Line Memory) หรือเป็นกระดานดำของสมอง

อย่างที่กล่าวแล้วว่า สมองส่วนหน้า ที่เป็นเวิร์กกิ้งเมมโมรี่ หรือเป็นเสมือนสมุดทดของสมอง หากพบข้อมูลใหม่ ๆ ที่ไม่เคยเห็นมาก่อน เช่น พบคนแปลกหน้า ก็พยายามเก็บข้อมูลนี้ไว้ โดยจะเกิดประจุไฟฟ้าที่สมองส่วนนี้ แล้วส่งต่อไปยังสมองส่วนที่อยู่ลึกลงไป ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับ ความจำระยะยาว ซึ่งเมื่อเราต้องการพยายามนึกหน้าคนคนนี้ซึ่งเราจำได้ว่าเคยเห็นหน้ามาก่อน แต่จำไม่ได้ว่าชื่ออะไร กระแสไฟฟ้าจากสมอง ที่เก็บความจำระยะยาว (Long Term Memory) หรือ สมองส่วนที่ลึกลงไปในสมอง ที่เก็บข้อมูลระยะยาว คือ ที่ฮิปโปแคมปัสทั้งสองข้าง ก็จะส่งกระแสไฟฟ้ากลับขึ้นมาที่ เวิร์กกิ้งเมมโมรี่ หรือสมุดทดตรงนี้เพื่อบอกข้อมูล แล้วส่งต่อไปยังสมองส่วนอื่นที่จะบอกให้รู้ว่าคนคนนี้คือใคร

เราอาจเปรียบเทียบสมองเรา เหมือนเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะไม่เหมือนกันเสียทีเดียว แต่มีความคล้ายคลึงกันมาก เรามีความจำ ระยะสั้นที่จะถูกลบหายไป กับความจำระยะยาวที่เราจะเก็บไว้ จริง ๆ แล้วเราอยากจะเก็บข้อมูลทุกอย่าง แต่ก็ไม่สามารถเก็บได้หมด ข้อมูลส่วนใหญ่ที่เรารับรู้เข้ามาจะลอยไปลอยมาอยู่ในเวิร์กกิ้งเมมโมรี่ หรือถ้าเทียบกับคอมพิวเตอร์ก็คือ แรม (RAM - Random Access Memory) นั่นเอง แต่ความจำระยะสั้นในสมองจะหายไปได้ ในขณะที่ข้อมูลในแรมของคอมพิวเตอร์ยังคงอยู่ แรม หรือเวิร์กกิ้งเมมโมรี่ จะทำให้เราสามารถคิดเลขคณิตง่าย ๆ ในใจได้ หรือจำตัวเลขง่าย ๆ ได้ แต่ก็จำได้แค่ระยะสั้น ๆ เหมือนที่เราหมุนหมายเลขโทรศัพท์ หลังจากนั้น เราก็จะลืม ความจำระยะยาวก็เหมือนฮาร์ดไดรฟ์ (Hard Drive) ในคอมพิวเตอร์ ทุกครั้งที่เราได้รับข้อมูลใหม่ ๆ เข้าไป กลุ่มของเซลล์ประสาทจะถูกกระตุ้น ถ้าหากว่าเราได้รับข้อมูลนั้นซ้ำ ๆ กลุ่มเซลล์ประสาทเดิม จะถูกกระตุ้นซ้ำ ๆ ก็จะทำให้เรามี ความจำระยะยาวได้ แต่ถ้าหากเราได้รับข้อมูลนั้นเข้าไปเพียงครั้งเดียว และเราไม่ได้ใช้อีกเลย ข้อมูลก็จะถูกลบเลือนหายไป แต่ข้อมูลในฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ยังอยู่ เราสามารถเก็บข้อมูลที่ได้รับเข้ามา ให้เป็นความจำระยะยาว ได้ด้วยการท่องจำข้อมูลนั้นซ้ำ ๆ แต่การตัดสินว่าจะเก็บข้อมูล หรือไม่ ขึ้นอยู่กับสมองส่วนฮิปโปแคมปัส หรือสมองที่มีหน้าที่เกี่ยวกับ อารมณ์ทั้งข้างซ้าย และข้างขวา สมองส่วนนี้ทำหน้าที่เหมือนคีย์บอร์ด ของคอมพิวเตอร์ที่เราจะกด ให้เก็บข้อมูล หรือไม่เก็บข้อมูล และการที่ฮิปโปแคมปัส จะตัดสินว่า จะเก็บข้อมูลนี้ เป็นความจำระยะยาว หรือไม่ ก็ขึ้นอยู่กับปัจจัย 2 ปัจจัยด้วยกัน ปัจจัยแรก คือ ข้อมูลนี้มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับอารมณ์ หรือไม่ ปัจจัยที่สอง คือ ข้อมูลที่เข้ามาใหม่มีความเกี่ยวข้อง กับข้อมูลที่รู้แล้ว หรือไม่ ซึ่งต่างจากคอมพิวเตอร์ คือ ถ้าเราเก็บข้อมูลใหม่ ไม่ว่าจะมี ความเกี่ยวข้องกับข้อมูล ที่มีอยู่แล้ว หรือไม่ คอมพิวเตอร์ก็จะเซฟข้อมูลไว้หมด แต่สมองเราไม่เป็นเช่น นั้น การที่เราเลือกเก็บข้อมูล ที่น่าสนใจเป็นสิ่งดี เพราะเรา ไม่สามารถ เก็บทุกอย่าง ไว้ในสมองได้หมด ถ้าเราเก็บข้อมูลทุกอย่างไว้ในสมอง เราจะไม่สามารถมุ่ง ความสนใจ หรือมีความตั้งใจกับสิ่งใดได้

เพราะฉะนั้นหน้าที่เลือกเก็บข้อมูลของสมองส่วนฮิปโปแคมปัส จึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก เมื่อคนเรามีอายุมากขึ้น สมองส่วนนี้จะค่อย ๆ ฝ่อไป ลดการทำงานลง ดังนั้นคนอายุน้อย จะมีความจำดีกว่า คนอายุมาก อย่างไรก็ตามยังนับว่าโชคดีที่สมองในสภาวะปกติ ถึงแม้ว่า ความจำ จะมีการเสื่อมสภาพเล็กน้อย แต่ก็ไม่มากพอที่จะลดประสิทธิภาพในการทำงาน หรือในการใช้ชีวิตประจำวันลง นอกจาก ในคนที่เป็นโรคบางอย่าง เช่น โรคอัลไซเมอร์ (Alzheimer's disease) โรคของเส้นเลือดที่ทำให้เลือดไปเลี้ยงสมองส่วนนี้ไม่เพียงพอ ก็จะทำให้มีอาการหลงลืมผิดปกติ

7. การเรียนรู้ภาษา

ภาษาเป็นสิ่งที่ทำให้มนุษย์แตกต่างจากสัตว์ กล้ามเนื้อของเรามีการเคลื่อนไหวตอบสนองต่อเสียงแบบอัตโนมัติ ซึ่งเกิดขึ้น ตั้งแต่เป็นทารก ในครรภ์อายุประมาณ 7 เดือน และหลังคลอดสมองก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที เพราะเส้นใยประสาท และระบบประสาท ทั้งหลายมีพร้อมอยู่แล้ว ต้องการเพียงแค่สิ่งกระตุ้นจากสิ่งแวดล้อมเท่านั้น ก็จะเกิดการเรียนรู้ภาษาขึ้น ต่อคำถามว่า เด็กเรียนรู้ที่จะพูด ได้อย่างไร ก็ต้องรู้ว่าสมองเกี่ยวกับ การพูดทำงานอย่างไร การพูดของคนเราเกิดจากการทำงาน ของกลุ่มเซลล์ประสาท ที่ติดต่อถึงกัน เพื่อสร้างคำพูดขึ้นมา ซึ่งแต่ละคำอาจจะมีความเกี่ยวเนื่องกับคำอื่น ๆ ด้วย เพราะฉะนั้นในกลุ่มเซลล์ประสาทที่สร้างคำพูดนี้ ยังแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย ๆ เพื่อที่จะใช้เรียกคำแต่ละคำ สิ่งของแต่ละสิ่ง เช่น ผลไม้ ดอกไม้ หน้าตา หรืออื่น ๆ ด้วยการทำงาน ติดต่อกันของกลุ่มเซลล์ประสาท ทั้งหมด หรือระหว่างกลุ่มเซลล์ประสาทกลุ่มย่อย ๆ นี้ จึงทำให้เกิดการเรียนรู้ภาษาขึ้น นอกจากนั้น ยังมีการใส่คำใหม่ ๆ เข้าไปในสมอง หรือเรียนรู้คำใหม่ ๆ ตลอดเวลา ซึ่งเกิดจากมีการเปลี่ยนแปลงการเชื่อมโยง ระหว่าง กลุ่มเซลล์ประสาทกลุ่มเก่า กับกลุ่มใหม่อยู่ตลอดเวลา การติดต่อไปมาอย่างนี้ ในที่สุดสมองทุกส่วนก็จะล่วงรู้คำคำใหม่ ยกตัวอย่างเช่น ในคนไข้ที่เป็นโรคสมองอักเสบ คือ มีความผิดปกติในเซลล์ประสาทกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง ทำให้เสียความสามารถ ในเรื่อง ของภาษาที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มเซลล์ประสาทกลุ่มนั้น ทำให้ไม่สามารถเรียกชื่อบางชื่อได้ เช่น ไม่สามารถจะเรียก "ดอกไม้" ได้ เพราะโรคสมองอักเสบ ได้ทำลาย กลุ่มเซลล์ประสาท ที่ทำหน้าที่เรียกคำว่า "ดอกไม้"

ในเรื่อง ความเข้าใจภาษานั้น สังเกตได้จากการเรียนรู้ภาษาใหม่ ๆ ของเรา คือ เมื่อเราได้รับการสอนให้อ่านออกแล้ว เราสามารถเกิดความเข้าใจข้อความที่อ่านทั้งหมดแม้ว่าในข้อความนั้นอาจจะมีคำใหม่ ๆ บางคำที่เราไม่เข้าใจแทรกอยู่ก็ตาม โดยไม่จำเป็นต้องไปเปิดพจนานุกรมดูความหมายคำที่ไม่เข้าใจ สมองจะพยายามใช้ความเข้าใจประโยคทั้งหมดเพื่อจะแปลคำใหม่นี้ หลังจากที่แปล คำใหม่ได้แล้ว สมองจะพยายามเก็บคำใหม่นี้ไว้ในสมอง

ส่วนในเรื่อง การออกเสียง จะพบว่าการออกเสียงที่เรียกว่า โฟเนติก (Phonetic) คือ การเปล่งเสียงออกมาเป็นคำ ๆ พบข้อมูลที่น่าสนใจว่า ถึงแม้ภาษาที่คนทั่วโลกใช้จะมีเป็นพัน ๆ ภาษา แต่ว่าแต่ละภาษาสร้างขึ้นจากการเปล่งเสียงออกมาเป็นคำ ๆ ประมาณแค่ 50 เสียงเท่านั้น ซึ่งเหมือนกับเลขคณิตที่ใช้ตัวเลขแค่ 0-9

สำหรับการเขียนจะมีความสลับซับซ้อน เพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย การทำงานของสมองในการเขียนยังต้องอาศัยการเชื่อมโยงของคำ แต่ละคำเช่น เดียวกับการพูด นอกจากนั้นยังต้องอาศัยทักษะ และการควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อมือด้วย

ความจริงเราไม่จำเป็น ต้องสอนภาษาให้เด็กทารก หรือเด็กเล็ก ๆ เพราะการเรียนรู้ภาษาจะเป็นไปโดยอัตโนมัติเหมือนกับฟันขึ้น แต่ที่สำคัญที่สุดคือเด็กจะต้องอยู่ในสิ่งแวดล้อม ที่มีการพูดคุย มีข้อมูลทางด้านภาษาป้อนเข้าไปอยู่ตลอดเวลา เด็กทารกที่มีแม่เป็นใบ้ และหูหนวกจะไม่มีการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่ใช้ในการพูด และไม่สามารถพูดได้จนกว่า จะได้รับการเลี้ยงดู จากคนเลี้ยงที่พูดได้ จะเห็นได้ว่าธรรมชาติมีความสำคัญแต่สิ่งแวดล้อมก็สำคัญไม่แพ้กันด้วย

การที่เด็กสามารถเรียกชื่อสิ่งต่าง ๆ ได้ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ป้อนเข้าไป เมื่อเราบอกเด็กว่าสิ่งต่าง ๆ เรียกว่าอะไร ข้อมูลเหล่านี้ก็จะเข้าไป อยู่ในเส้นใยประสาท กลุ่มของเซลล์ประสาทที่เป็นรูปแบบที่เฉพาะเจาะจง เด็กจะรับรู้ว่ารูปร่างหน้าตาแบบนี้เรียกว่าอย่างนี้ เช่น แท่งยาว ๆ ที่ใช้เขียนได้ เรียกว่า ปากกา ยิ่งกว่านั้นขณะที่พ่อแม่บอกชื่อเรียกสิ่งต่าง ๆ มีการแสดงความรู้สึกต่อสิ่งนั้นด้วย เช่น ถ้าเด็กชี้ไปที่ดอกไม้ และถามว่าอะไร พ่อแม่จะยิ้ม และบอกว่า "ดอกไม้" ซึ่งทำให้เด็กรู้ว่าพ่อแม่ชอบดอกไม้ ดอกไม้เป็นสิ่งที่พ่อแม่พอใจ ข้อมูลนี้ก็จะถูกเก็บเข้าไปในสมองเช่น กัน หรือถ้าลูกถามว่านี่อะไรแล้วชี้ไปที่สุนัขตัวใหญ่ ตัวสกปรก น่ากลัว พ่อแม่ทำหน้าตาว่า น่ากลัวแล้วบอกว่า "อย่าเข้าไปใกล้นะ น่ากลัว เดี๋ยวมันกัดเอา" ใส่ความรู้สึกน่ากลัวเข้าไปด้วย เด็กก็จะรับข้อมูลทั้งหลายนี้ เข้าไปเก็บไว้ในสมองด้วย หลังจากนั้นเมื่อเราเอ่ยชื่อ ของ หรือสิ่งบางสิ่ง เด็กจะนึกถึงของ หรือสิ่งนั้น พยายามมองหาสิ่งนั้น การที่ผู้ใหญ่เอ่ยชื่อวัตถุ หรือสิ่งต่าง ๆ เป็นการกระตุ้นเครือข่ายเซลล์ประสาทของเด็ก ทำให้เกิดการค้นหาข้อมูลที่ถูกเก็บไว้ ตั้งแต่แรกในสมอง หรือเรียกง่าย ๆ ว่าความจำนั่นเอง นี่คือพื้นฐานของการเรียนรู้ จินตนาการ และความคิดสร้างสรรค์ และเป็นสิ่งสำคัญสิ่งหนึ่งต่อการเรียนรู้ภาษาด้วย

8. การสร้างบุคลิกภาพ

บุคลิกภาพของแต่ละคน จะเป็นสิ่งประจำตัวของคนคนนั้น ที่ทำให้แตกต่างจากคนอื่น และมีหลายสิ่งหลายอย่าง ที่จะประกอบกัน ทำให้คนแต่ละคน มีบุคลิกภาพเป็นของตัวเอง ซึ่งเป็นผลมาจากการทำงานประสานกัน ของสมองที่ขึ้นอยู่กับพันธุกรรม และประสบการณ์ ที่ได้รับ จากสิ่งแวดล้อม

บุคลิกภาพมีความสำคัญต่อชีวิตเราอย่างยิ่ง ทำให้เรารู้สึกถึงความสำคัญของตัวเอง เราจะไม่มีทางรู้ได้เลยว่าชีวิตของเราจะเป็นอย่างไร ถ้าเราไม่รู้ว่า ขณะนี้ตัวเราเป็นคนอย่างไร และเราจะไม่มีทางเข้าใจว่าขณะนี้เราเป็นคนอย่างไร ถ้าไม่รู้ว่าเราควรจะเป็นอย่างไร เพราะฉะนั้น สิ่งสำคัญที่สุด เราจะต้องค้นพบตัวเอง และเป็นตัวของตัวเอง

ทฤษฎีหนึ่งที่เกี่ยวกับ บุคลิกภาพอาศัยความสัมพันธ์ระหว่าง อารมณ์ และความสามารถในการรู้ตัวเอง (Self Awareness) ถือเป็นความฉลาด อย่างหนึ่ง เพราะการที่เราจะรู้ตัวเอง หรือรู้พฤติกรรมของเราเองได้นั้น ขึ้นอยู่กับว่าเรามองตัวเราอย่างไร เมื่อเทียบกับสิ่งแวดล้อมในโลกนี้ และเราจะควบคุมพฤติกรรมของเราได้อย่างไร ซึ่งความสามารถที่จะจัดการ และควบคุมชีวิตเรานี้ เป็นความสามารถที่เรียกว่า ประสิทธิภาพส่วนบุคคล (Self Efficacy) คนที่มีประสิทธิภาพส่วนบุคคลสูง จะมีความมั่นใจในการมี พฤติกรรมโต้ตอบที่ถูกต้อง แต่คนที่มีประสิทธิภาพในตัวเองต่ำจะมีความกระวนกระวาย มีความกังวลเมื่อจะต้องมีการโต้ตอบต่อ สิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจจะอยู่นอกเหนือการควบคุมของคนคนนั้น ความรู้ตัว และประสิทธิภาพส่วนตัวนี้เองจะรวมกันเป็นบุคลิกภาพขึ้น

9. ระบบประสาทอัตโนมัติ (Autonomic Nervous System)

ระบบประสาทอัตโนมัติ ประกอบด้วย ประสาท 2 ส่วน ที่เรียกว่า ซิมพาเทติก (Sympathetic) และ พาราซิมพาเทติก (Parasympathetic) ซึ่งมีหน้าที่ควบคุม การทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ และต่อมต่าง ๆ ของร่างกาย ควบคุมการทำงาน ของเส้นเลือด ความดันโลหิต การเต้นของหัวใจ ม่านตา การไหลของ เหงื่อ น้ำตา และน้ำลาย การเคลื่อนไหวของลำไส้ การควบคุมกระเพาะปัสสาวะ และความผิดปกติทางเพศ การทำงานต่าง ๆ ที่กล่าวมาแล้วเบื้องต้นจะต้องอาศัยการ ทำงานที่ได้สมดุลของ ระบบประสาทอัตโนมัติ ทั้งสองระบบ ระบบประสาทอัตโนมัติ ทำงานโดยผ่านการหลั่งสารเคมีที่สำคัญ คือ อะเซทิลโคลีน (Acetylcholine) และ นอเอพิเนฟริน (Norepinephrine) สมองส่วนที่ควบคุมการทำงานของประสาทอัตโนมัตินี้จะอยู่ที่สมองด้านหลัง หรือส่วนที่เป็น แกนกลางของสมอง ซึ่งจะมีกลุ่มของเซลล์ประสาท ที่อยู่นอกเหนือจากสมอง และไขสันหลัง นอกจากกลุ่มของเซลล์ประสาทที่อยู่ที่แกนสมอง ที่ควบคุมระบบประสาทอัตโนมัติแล้ว ยังมีการควบคุม การทำงานของเซลล์ประสาทเหล่านี้จากสมองส่วนเหนือขึ้นไป ซึ่งจะมาจากสมองส่วนหน้า คือ ฟรอนทอลโลบ สมองส่วนที่เกี่ยวกับ อารมณ์ และสมองส่วนกลาง ไฮโปทาลามัส (Hypothalamus) ที่ทำหน้าที่ควบคุมระบบต่อมไร้ท่อ

ตัวอย่างการทำงาน ของระบบประสาทอัตโนมัติที่มีความเกี่ยวข้องกับอารมณ์ เช่น หากคนเรา หรือสัตว์เกิดความกลัว เตรียมพร้อมที่จะหนี หรือจะสู้ อวัยวะต่าง ๆ ในร่างกายก็จะตอบสนองโดยสมองจะอยู่ในภาวะตื่นตัว การเต้นของหัวใจจะเร็วขึ้น ความดันโลหิตจะสูงขึ้น ม่านตาจะขยาย ระบบลำไส้จะทำงานน้อยลง อาจจะมีเหงื่อออกมาก ถ้าเป็นสัตว์ก็จะแสดงอาการขู่คำราม ขนลุกชัน เตรียมพร้อมที่จะสู้ หรือหนี ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับอวัยวะต่าง ๆ เหล่านี้เป็น ปฏิกริยาตอบสนองของระบบประสาทอัตโนมัติ

แต่ถ้าสัตว์ หรือคนเราอยู่ในภาวะที่ผ่อนคลาย ไม่มีความกลัว หรือเตรียมพร้อมที่จะต่อสู้ ระบบการเต้นของหัวใจจะเต้นอย่าง สม่ำเสมอ ระบบการหายใจเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ ระบบทางเดินอาหารเกิดการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อลำไส้อย่างราบรื่นสมบูรณ์

การควบคุมการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติซิมพาเทติก ยังควบคุมผ่านการทำงานของต่อมหมวกไตด้วย ต่อมนี้จะหลั่งสารเคมีที่เรียกว่า เอพิเนฟริน (Epinephrine) หรืออีกชื่อหนึ่ง คือ อะดรีนาลีน (Adrenaline) ซึ่งมีหน้าที่ทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ความดันโลหิตสูงขึ้น ม่านตาขยาย คือมีการทำงานของระบบซิมพาเทติกเพิ่มมากขึ้น ถ้าเกิดความกลัวมาก ๆ ระบบขับถ่ายก็จะหยุดทำงานด้วย หรือหากกลัว มากเกินไป ก็ไม่สามารถจะยับยั้งการทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ ของระบบขับถ่ายได้ เพราะฉะนั้นคนบางคนจะกลัวจน ปัสสาวะอุจจาระราด จะเห็นว่าอาการต่าง ๆ เหล่านี้เป็นผลการทำงาน ของระบบประสาทอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังมีระบบประสาท อีกส่วนหนึ่งที่ทำหน้าที่สำคัญเช่น กัน ในการควบคุมอวัยวะต่าง ๆ ของร่างกาย สมองส่วนนี้เรียกว่า ไฮโปทาลามัส ซึ่งจะอยู่ใกล้ ๆ กับสมองส่วนลิมบิก หรือสมองส่วนของอารมณ์

สมองส่วนไฮโปทาลามัส จะควบคุมอวัยวะภายในร่างกายผ่าน ทางระบบประสาทอัตโนมัติที่กล่าวไปแล้ว และควบคุมระบบต่อมไร้ท่อ ที่สร้างฮอร์โมนที่จะไปควบคุมอวัยวะต่าง ๆ ของร่างกาย อย่างเช่น ต่อมไทรอยด์ ต่อมหมวกไต นอกจากนั้นยังควบคุมความสมดุลของน้ำ ให้มีการหลั่งฮอร์โมนที่ทำให้มีปริมาณของน้ำ และเกลือแร่ที่สมดุลในร่างกาย ควบคุมการกินที่ทำให้กินจุมากน้อย ควบคุมอุณหภูมิของร่างกายให้สูงขึ้น หรือต่ำลง ควบคุมการนอนหลับ

การควบคุมการทำงานของต่อมไร้ท่อ โดยผ่านต่อมใต้สมอง ต่อมใต้สมอง จะสร้างฮอร์โมนหลายชนิดที่ควบคุมต่อมไร้ท่อต่าง ๆ เพื่อให้ร่างกายอยู่ในสภาวะสมดุล การทำงานที่เป็นปกติของต่อม ไร้ท่อเหล่านี้เป็นผลมาจาก การควบคุมระดับฮอร์โมน ในร่างกาย ให้อยู่ในระดับปกตินั่นเอง

สารเคมีในสมอง : สารสื่อนำประสาท Neurotransmitter

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าการทำงานของเซลล์ประสาทเกิดจากปฏิกิริยาเคมี มีการหลั่งสารเคมี และเกิดประจุไฟฟ้า เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นใน เส้นใยประสาท ซึ่งจะส่งไปตามเซลล์ประสาทต่าง ๆ ทำให้เกิดปฏิกิริยาการทำงานของสมอง สารเคมีในสมองมีมากมาย หลายชนิด แต่จะขอกล่าวถึงเฉพาะสารเคมีที่สำคัญ คือ

อะเซทิลโคลีน (Acetylcholine) เป็นสารเคมีที่มีหน้าที่เกี่ยวกับ ความจำเอนดอร์ฟิน (Endorphins) เป็นสารเคมีที่ทำให้เรารู้สึก ผ่อนคลายหายเจ็บปวด การทำงานของเอนดอร์ฟินที่เกิดขึ้นในสมอง จะคล้าย ๆ การทำงานของสาร หรือยามอร์ฟีน (Morphine) ที่ใช้ในทางการแพทย์ ในคนไข้ที่ได้รับความเจ็บปวดมาก ๆ เมื่อฉีดมอร์ฟีน เข้าไปจะทำให้ ความเจ็บปวดลดลง เกิดอาการผ่อนคลาย สารเอนดอร์ฟินในสมองก็มีการทำงานแบบนี้เช่น กันเมลาโทนิน (Melatonins) สารนี้จะทำให้คนเราหลับสบาย จึงมีการนำสารเมลาโทนิน มาช่วยทำให้นอนหลับ โดยเฉพาะคนที่เกิด อาการ เจ็ตแล็ก (jet lag) หรืออาการนอนไม่หลับเมื่อเดินทางโดยเครื่องบิน และมีการเปลี่ยนเวลาจากซีกโลกหนึ่งไปอีก ซีกโลกหนึ่ง

เซโรโตนิน (Serotonins) ถ้าสมองมีสารนี้ในระดับที่พอเหมาะ จะทำให้เรารู้สึกผ่อนคลาย ไม่เครียด มองโลกในแง่ดี ถ้าหากมีระดับสารเซโรโตนินต่ำ ก็จะทำให้เกิดอารมณ์ซึมเศร้าซับสแทนซ์พี (Substance P) เป็นสารเคมีที่ทำให้เรารู้สึก เจ็บปวด สารตัวนี้จะเป็นตัวสื่อความเจ็บปวด และยาเช่น มอร์ฟีน หรือสารเอนดอร์ฟิน สามารถลดการทำงาน ของซับสแทนซ์พี ทำให้เรารู้สึกเจ็บปวดน้อยลง

นอกจากที่กล่าวมานี้ ยังมีสารเคมีอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งจะต้องทำงานประสานกัน และอยู่ในระดับสมดุล จึงจะทำให้ร่างกาย และสมองของเราอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์

สรุปการทำงานของสมอง ตั้งแต่ระดับเซลล์ประสาทจนถึงหน้าที่ต่าง ๆ ของสมอง การทำงานของเซลล์ประสาทซึ่งมีอยู่ 1 แสนล้านเซลล์ ใช้ระบบสารเคมี ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า เซลล์ประสาทตัวที่หนึ่งอาจจะกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาทตัวที่สอง และเซลล์ประสาท ตัวที่สาม อาจจะยับยั้ง การทำงาน ของเซลล์ประสาทตัวที่สอง ผลลัพท์ระหว่างการกระตุ้น และการยับยั้งจะสั่งให้เซลล์ประสาท ทำงาน ซึ่งจะเป็นการกระตุ้น หรือยับยั้งก็ได้

เซลล์ประสาทเหล่านี้จะทำงานกัน เป็นกลุ่ม เซลล์ประสาท 1 ตัวจะติดต่อกับ เซลล์ประสาทอื่นเป็นหมื่น ๆ เซลล์ โดยผ่านทาง เส้นใยประสาท และจุดเชื่อมต่อ เซลล์ประสาท เหล่านี้จะรับความรู้สึก และบอกได้ว่าส่วนใดของร่างกายได้รับความรู้สึก เพราะสมองคนเรา มีแผนที่ในสมอง เช่น เดียวกับการสั่งให้กล้ามเนื้อทำงาน สมองก็จะมีแผนที่สั่งให้กล้ามเนื้อส่วนต่าง ๆ ของร่างกายมีการเคลื่อนไหว

สำหรับการมองเห็น และการได้ยิน อาศัยข้อมูลจากภายนอกเข้ามาในสมองผ่านทางประสาทตา หรือประสาทหู ก่อให้เกิดคลื่นกระแสไฟฟ้า ในสมองส่วนที่ทำหน้าที่นั้น ๆ ซึ่งอาจจะอยู่ไกลกัน แต่นำข้อมูลมาประกอบกัน เช่น การเห็นวงกลม เซลล์ประสาทแต่ละกลุ่ม จะเห็นเป็นเส้นโค้ง ๆ เมื่อมาประกอบกันเส้นโค้งเหล่านี้จะกลายเป็นวงกลม

ความฉลาด และความคิด เป็นเรื่อง ที่ไม่สามารถจะบอกได้ว่ามาจากส่วนใดของสมอง แต่ที่ทราบกันคือ นีโอคอร์เท็กซ์ หรือสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยใหม่ทำหน้าที่นี้ ซึ่งต้องอาศัยปัจจัยภายนอกให้ข้อมูลเข้าไป ถ้าหากเราเร่ง หรือกระตุ้นเด็กมากเกินไป หรือในทางตรงกันข้ามปล่อยปละละเลยไม่สนใจให้เด็กได้รับข้อมูลอย่างเหมาะสมตามวัย ก็จะทำให้มีปัญหาทางด้านสติปัญญา และความฉลาด

มีข้อมูลใหม่ ๆ พบว่าสมองเรามีความจำสมุดทด หรือ เวิร์กกิ้ง เมมโมรี่ (Working Memory) และความจำระยะยาว การให้ข้อมูลซ้ำ ๆ การท่องจำ จะทำให้จำได้ดี การที่สมองจะกำหนดว่าข้อมูลใดควรเก็บเป็นความจำระยะยาวขึ้นอยู่กับปัจจัยสำคัญ 2 ปัจจัย คือ อารมณ์ และข้อมูลที่เข้ามาใหม่ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับข้อมูลเดิม หรือความรู้เดิม หรือประสบการณ์ที่เคยมีมาก่อน

ในเรื่อง การเรียนรู้ภาษา การเรียนรู้ภาษาอย่างเป็นรูปธรรมเกิดขึ้นในช่วง 7 ปีแรก ของชีวิต หลังจากนั้นจะเป็นการเรียนรู้แบบนามธรรม และภาษาที่สลับซับซ้อน ซึ่งเป็นการทำงานของสมองส่วนนีโอคอร์เท็กซ์ เพราะต้องใช้ความคิด และความฉลาดในการ เรียนรู้ด้วย

#ASAWINLHAOSRI

ขอบคุณที่มาข้อมูล:https://www.novabizz.com/NovaAce/Brain.htm