A Bug’s Brain แมลงมีสมองหรือเปล่า

เกณฑ์หนึ่งที่คาร์ล ลินเนียส ใช้จำแนกสัตว์ในกลุ่มแมลงหรือ Insecta ก็คือ สัตว์กลุ่มนี้ไม่มีสมอง

ถ้าถามว่าทำไมคาร์ล ลินเนียส ถึงคิดว่าแมลงไม่มีสมอง คำตอบนั้นง่ายมาก เพราะว่าถ้าเราตัดหัวของแมลงออก มันก็จะยังแสดงพฤติกรรมแบบเดิมได้อยู่

กอมเต เดอ บูฟอง (Comte de Buffon) นักธรรมชาติวิทยาฝรั่งเศสในยุคศตวรรษที่ 18 เคยเขียนถึงแมลงหลายชนิดว่า ถ้าถูกตัดหัวออก มันก็จะยังมีชีวิต วิ่ง บิน หรือแม้แต่มีเซ็กซ์ได้เหมือนปกติ แมลงวันทอง (Drosophila Flies) ถึงกับมีชีวิตอยู่ได้อีกตั้งหลายวันอย่างปกติธรรมดาที่สุด ทั้งที่ไม่มีหัว และตั๊กแตน (Mantis) เวลาถูกตัดหัวออก มันจะแสดงอาการอยากสืบพันธุ์ด้วยการเต้นรำแบบเกี้ยวพานด้วยซ้ำ

แต่แมลงไม่มีสมองจริงหรือ?

คำตอบก็คือไม่จริงหรอกครับ

แมลงมีสมอง และแม้สมองของแมลงจะมีขนาดเพียงหนึ่งในล้านส่วนของสมองมนุษย์ แต่ก็มีงานวิจัยของคุณแอนดรูว์ บาร์รอน (Andrew Barron) (ไปดูได้ที่นี่ http://www.pnas.org/content/113/18/4900 เป็นเว็บที่มี full text ให้อ่านด้วยนะครับ แถมยังเป็น text ที่ไม่ยาวมาก อ่านได้สนุกๆ เพลินๆ) ที่บอกว่า สมองของแมลงนั้นทำงานแบบเดียวกับสมองมนุษย์นี่แหละครับ

แอนดรูว์ศึกษาสมองจิ๋วของแมลงด้วยการสแกนที่คมชัดมาก แล้วก็ต้องพบเรื่องน่าประหลาดใจอย่างหนึ่ง คือสมองของแมลง (ที่คาร์ล ลินเนียส บอกว่าไม่มีอยู่จริง) แท้จริงแล้วมีอะไรหลายอย่างเหมือนสมองมนุษย์มาก 

สมองของแมลงวันมีขนาดแค่ 1 ลูกบาศก์เมตรเท่านั้น คือเล็กจิ๋วมากๆ แต่่คุณแอนดรูว์บอกว่ามันทำงานจนทำให้แมลงนั้นมี ‘ความรับรู้’ หรือ Conciousness เหมือนมนุษย์เหมือนกัน

เหมือนยังไง?

ถ้าคุณเคยตบแมลงวัน คุณอาจจะคิดว่า แมลงวันคงบินหนีไปตามสัญชาตญาณ หรือเป็นการบินหนีแบบเป็น ‘กลไก’ ใช่ไหมครับ แต่คุณแอนดรูว์บอกว่าไม่ใช่แค่นั้นหรอก เพราะจริงๆ แล้ว แมลงวันบินหนีด้วย ‘ความกลัว’ เหมือนกัน แมลงวันแต่ละตัวจะบินไปแบบมี ‘แพทเทิร์น’ ที่แตกต่างกัน มันไม่ได้หลบการตบแบบเดียวกันทุกตัว (ซึ่งถ้าเป็นการทำงานของสัญชาตญาณแบบกลไก จะต้องเป็นแบบนั้น) แต่กลับบินอย่างแตกต่าง

เขาศึกษาแมลงวันมานานหลายปี จนสรุปได้ว่า แมลงวันพวกนี้มี ‘ความตระหนักรู้’ อยู่ในตัว ทำให้ไปลบล้างความเชื่อเดิมๆ (แบบคาร์ล ลินเนียส) ว่าแมลงเป็นเหมือนหุ่นยนต์จิ๋วที่ตอบสนองไปตามสัญชาตญาณแบบกลไก (เพราะว่ามันไม่ได้มีสมอง)

บอกแบบนี้แล้ว สนใจอยากดู ‘สมองแมลง’ บ้างไหมครับ

ที่บอกไปว่า สมองแมลงมีอะไรหลายอย่างเหมือนสมองมนุษย์นั้น ในอีกด้านหนึ่ง สมองของแมลงก็มีอะไรต่างจากสมองของมนุษย์มากด้วยเช่นเดียวกัน

สมองของสัตว์ทั้งหลายทั้งปวง ก็คือส่วนหนึ่งของ ‘ระบบประสาทส่วนกลาง’ (Central Nerve System หรือ CNS) ซึ่งถ้าเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหลาย มันจะไม่ได้มี CNS แค่ที่สมองในหัวอย่างเดียว แต่จะอยู่ที่บริเวณไขสันหลังด้วย แต่ในมนุษย์ CNS หลักๆ ก็จะอยู่ที่สมอง โดยในแมลงนี่ พูดได้แบบหยาบๆ ว่าสมองของมัน ‘กระจาย’ อยู่ตามที่ต่างๆ ทำให้เวลามันถูกตัดหัวออกไป ร่างกายจึงยังทำงานได้เหมือนปกติ ทั้งนี้ก็เพราะมันใช้ CNS ส่วนอื่นๆ สั่งการนั่นเอง แต่นั่นก็ไม่ได้แปลว่ามันจะอยู่ยอ่างนั้นได้ไปตลอดกาลนะครับ เพราะไม่นานนักมันก็จะตาย

ที่หัวของแมลง จะมีก้อนหรือปมของระบบประสาทอยู่สองปม ปมพวกนี้ก็เหมือนกับมีเซลล์ประสาทมาอัดแน่นกันอยู่จนเป็นก้อนๆ เรียกว่า ซูเปอร์อีโซฟากัล แกงเกลีย (Supraesophagal Ganglia) กับซับอีโซฟากัลแกงเกลีย (Subesophagal Ganglia) โดยเวลาที่เราพูดถึง ‘สมองแมลง’ เรามักจะหมายความถึงซูเปอร์อีโซฟากัลแกงเกลียนี่แหละ เพราะว่าเจ้าซับอีโซฟากัลแกงเกลีย มันจะอยู่ต่ำลงมาหน่อย (ดูจากคำก็น่าจะรู้นะครับ อันนึงซูเปอร์ฯ อีกอันหนึ่งเป็นซับฯ)

ทีนี้ถ้ามาดูแต่เฉพาะ ‘สมองแมลง’ (ซึ่งในที่นี้ก็คือ ซูเปอร์ฯ ของเรานี่แหละ) เราจะพบว่ามันแบ่งออกเป็นสามส่วน คือ Protocerebrum หรือ PC, Deuterocerebrum หรือ DC แล้วก็ Tritocerebrum หรือ TC จะเรียกว่าเป็น ‘ซีรีบรัม’ แบบหนึ่ง สอง สาม ก็น่าจะได้นะครับ

ส่วน PC นี่ ถือว่าเป็นสมองที่ใหญ่ที่สุด แล้วก็ทำหน้าที่ควบคุมอะไรต่อมิอะไรต่างๆ นานาหลายอย่าง โดยหลายบริเวณของสมองแมลงจะทำหน้าที่คล้ายๆ สมองมนุษย์ คือเป็น ‘ศูนย์กลาง’ ในการทำงานเรื่องนั้นเรื่องนี้ ตัวอย่างเช่น ในผึ้ง จะมีสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความทรงจำ เรียกว่า Corpora Pedunculata ซึ่งทำงานคล้ายๆ สมองมนุษย์ คือใช้ศูนย์กลางที่แบ่งออกไปต่างๆ เหล่านี้ เพื่อทำงานเฉพาะด้าน แล้วก็มาประสานรวมกันอีกทีหนึ่ง โดยเจ้า Corpora Pedunculata นั้น ทำงานเหมือนกับเป็นฮิปโปแคมปัสในสมองของมนุษย์ หรือสมองส่วนกลาง (Central Complex) ในสมองแมลง ก็ทำงานในด้านการรับรู้พื้นที่เหมือนกับสมองส่วนแกงเกลียของมนุษย์ด้วย

เราจะเห็นว่า แมลงนั้นเคลื่อนที่ได้รวดเร็วและแม่นยำ นั่นแปลว่าสมองและระบบประสาทของมันต้องเชื่อมโยงข้อมูลมหาศาลเพื่อประมวลผลออกมาในชั่วแวบเดียวของเสี้ยววินาที การประมวลข้อมูลมากๆ แบบนี้ แปลว่าแมลงต้อง ‘เลือก’ ว่ามันจะรับรู้อะไรตรงไหน และจะประมวลผลออกมาอย่างไร ต้องเลือกว่าจะทำอะไรก่อนหลัง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คิดว่าน่าจะเป็นฐานของการ ‘รับรู้’ (Conciousness) ในตัวตนของมันก็ได้

แมลงที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าฉลาดที่สุด คือผึ้งกับแมลงสาบ เพราะพวกมันมี ‘สมอง’ ที่มีเซลล์ประสาทมากมายมหาศาล มากกว่ามดและแมลงวันผลไม้ถึงสี่เท่า (แต่ถ้าเทียบกับมนุษย์ก็ยังถือว่าน้อยมาก เพราะมนุษย์มีเซลล์ประสาทราวแปดหมื่นหกพันล้านเซลล์)

นักวิทยาศาสตร์ทดลองกับผึ้ง โดยการใช้อิเล็กโทรดจิ๋วเสียบเข้าไปในสมองของผึ้ง แล้วก็ดูว่าผึ้งจะสนใจแสงไฟกระพริบที่ติดตั้งไว้ในรอบตัวอย่างไรบ้าง

ถ้าเราคิดว่าผึ้งเป็น ‘สัตว์กลไก’ คือทำอะไรๆ ตอบสนองตามสัญชาตญาณเท่านั้น ผึ้งทุกตัวก็ควรจะตอบสนองต่อไฟกระพริบแบบเดียวกันใช่ไหมครับ แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าไม่ได้เป็นแบบนั้น ผึ้งแต่ละตัวมีความเป็นปัจเจกของมัน ผึ้งแต่ละตัวจะตอบสนองต่อแสงแต่ละแสงหรือการกระพริบแต่ละแบบไม่เหมือนกัน แต่อิเล็กโทรดบอกว่า พวกมันรับรู้แสงทุกอย่างเหมือนกันนั่นแหละ พูดง่ายๆ ก็คือ ทุกตัวรับรู้แสงต่างๆ เหมือนกัน แต่เลือกมีพฤติกรรมต่อแสงที่แตกต่างกันออกไป คล้ายๆ กับที่มนุษย์เรารับรู้สถานการณ์เดียวกันเหมือนๆ กัน แต่ตอบสนองแตกต่างกันออกไป ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับต้นทุนทางประสบการณ์ของแต่ละคน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สรุปว่า การรับรู้โลกของผึ้งแต่ละตัวขึ้นอยู่กับความสนใจของมัน จึงบ่งชี้ได้ถึงการเอาตัวเองเป็นใหญ่ แบบเดียวกับที่เกิดขึ้นในมนุษย์

ส่วนในแมลงวันผลไม้ ก็มีการทดลองเพื่อดูว่ามันอาศัยประสบการณ์หรือต้นทุนในชีวิตในการบินหนีอันตรายด้วยเหรือเปล่า โดยการใช้เงาที่มีลักษณะเหมือนผู้ล่าโฉบเข้ามาในเวลาที่มันกำลังกินอาหาร ปรากฏว่าแต่ละตัวจะบินหนีในรูปแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้ได้ข้อสรุปว่า แมลงวันเหล่านี้บินหนีเพราะเกิดความกลัว ไม่ใช่เพราะเป็นปฏิกิริยารีเฟล็กซ์แบบกลไก

แมลงสาบก็คล้ายๆ กันมีการทดลองให้แมลงสาบออกจากที่ซ่อน โดยแบ่งเป็นทีมๆ ปรากฏว่าแต่ละทีมมีพฤติกรรมการออกจากที่ซ่อนแตกต่างกัน (ทั้งที่สภาพแวดล้อมต่างๆ เหมือนกัน) และแพทเทิร์นนี้คงที่ในแต่ละทีมด้วย นั่นแปลว่าพวกมันมี ‘บุคลิก’ ที่สม่ำเสมอคงที่

ถึงแมลงจะมีสมองที่จิ๋วมาก คือเล็กกว่าหัวเข็มหมุด แต่สมองของผึ้งก็มีเซลล์ประสาทมากถึงเก้าแสนหกหมื่นเซลล์ ดังนั้นครั้งต่อไปที่เห็นแมลงตัวจิ๋ว ก็อย่าเพิ่งคิดว่ามันไร้สมองหรือต้องตอบสนองแบบกลไกเสมอไปนะครับ

เพราะจริงๆ แล้ว แมลงก็มีสมอง – และสมองก็ทำให้มันมี ‘หัวใจ’ ในความหมายของการรู้สึกรู้สา, แบบเดียวกับมนุษย์เราด้วยเช่นกัน

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

w

Connecting to %s