Christof Koch นำเสนอแนวคิด
ที่ว่าแก่นแท้ของจิตใจอยู่ในความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาท Connectome: การเดินสายไฟของสมองทำให้เราเป็นตัวของตัวเองได้อย่างไร เซบาสเตียนซึง Houghton Mifflin Harcourt: 2012. 384 หน้า $27 9780547508184 | ISBN: 978-0-5475-0818-4
พวกเราสมัยใหม่เชื่อว่าประสบการณ์ชั่วคราวที่เป็นส่วนตัวของเรานั้นเชื่อมโยงกับเหตุการณ์ในสมองอย่างใกล้ชิด เซลล์ประสาทชุดหนึ่งจุดไฟ และเรารับรู้ถึงสีของแอปเปิล ในขณะที่จำนวนเซลล์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดรสชาติ ทว่าตัวตนก็มีเสถียรภาพเช่นกัน: ปิดสมอง เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นระหว่างการผ่าตัดหัวใจเมื่อร่างกายเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่เย็นจัด และในการฟื้นตัว ตัวละคร บุคลิกภาพ นิสัย และความทรงจำระยะยาวของผู้ป่วยจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง มันเป็นลักษณะที่มั่นคงของตนเอง แทนที่จะเป็นการลดลงและการไหลของความคิดและการรับรู้ของเราที่นักฟิสิกส์ที่หันมาเป็นนักประสาทวิทยา Sebastian Seung พยายามอธิบายในConnectome
ซึงให้เหตุผลอย่างชาญฉลาดและทรงพลังว่า ตัวตนอยู่ในส่วนรวมของการเดินสายของสมอง นั่นคือ ‘คอนเนกโตม’ ซึ่งเป็นคำที่นักประสาทวิทยาใช้เพื่อแสดงการรวมกลุ่มของเส้นใย (สสารสีขาว) ของสมองมนุษย์ แอกซอนที่หุ้มฉนวนเหล่านี้มีความยาวรวมประมาณ 150,000 กิโลเมตร Seung ยกย่องวิทยาศาสตร์ใหม่ ‘connectomics’ ว่าเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจสมองและพยาธิสภาพของมัน
ภาพกล้องจุลทรรศน์ของเกลียสมองและเซลล์ประสาทเผยให้เห็นความยุ่งเหยิงของการเชื่อมต่อใน ‘ป่า’ ทางจิตนี้ เครดิต: U. KONIETZKO, UNIV. ซูริค/บี. บอลมันน์, สถาปัตยกรรม ประสาท
มุมมองนี้มีพื้นฐานมาจากหลักคำสอนแบบเก่าที่เรียกว่า connectionism ซึ่งสันนิษฐานว่าเซลล์ประสาทเป็นอุปกรณ์ธรรมดาและการเชื่อมต่อกำหนดหน้าที่ของพวกมัน การทำรายการการเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาทจึงสร้างแผนภูมิจิตใจ
หัวใจของคอนเนต
โตม เกี่ยวข้องกับการสร้างระบบประสาทขึ้นใหม่โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เนื้อเยื่อประสาทจะถูกตัดเป็นชิ้นที่มีความหนา 40-50 นาโนเมตร จากนั้นจึงถ่ายภาพให้มีความละเอียดไม่กี่นาโนเมตร การถ่ายภาพเยื่อหุ้มสมองขนาด 1 ลูกบาศก์มิลลิเมตรจะสร้างข้อมูล 1 เพตาไบต์ หรือรูปภาพภาพถ่ายประมาณหนึ่งพันล้านภาพจากกล้องดิจิตอลทั่วไป
การถ่ายรูปก็ไม่ใช่ส่วนที่ยากที่สุด สิ่งที่น่ากลัวยิ่งกว่านั้นคือการติดฉลากและติดตามกระบวนการของเซลล์ประสาทแต่ละส่วนในขณะที่มันเคลื่อนผ่านกองภาพ ดำเนินการด้วยตนเอง ซึ่งจะใช้เวลา 1 ล้านปีในการทำงานกับช่างเทคนิคที่ผ่านการฝึกอบรมสำหรับสมองแต่ละลูกบาศก์มิลลิเมตร โชคดีที่คอมพิวเตอร์วิทัศน์และอัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องช่วยเร่งความเร็ว ปีที่แล้ว สองทีมรายงานเกี่ยว กับการสร้างใหม่บางส่วนของหนังสือ Natureในปริมาณน้อยในเรตินาและเยื่อหุ้มสมองของเมาส์
เพื่อนร่วมงานของซึงผ่านทางเขาวงกตประสาทคือเจนนิเฟอร์ อนิสตัน ดาราฮอลลีวูด ในปี 2548 กลุ่มของฉันซึ่งทำงานร่วมกับศัลยแพทย์ประสาท Itzhak Fried ได้ค้นพบเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ที่ตอบสนองต่อภาพหรือชื่อบุคคลที่คุ้นเคยหรือมีชื่อเสียง เช่น คุณยายหรืออนิสตัน ซึงให้เหตุผลว่าเซลล์ประสาทดังกล่าวจะต้องได้รับข้อมูลจากเซลล์ที่จำเพาะน้อยกว่าจำนวนมากที่ตอบสนองต่อสีตาและสีผมเป็นต้น สิ่งเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าพื้นฐานมากขึ้น เช่น เส้นแนวตั้ง สาระสำคัญของแนวคิดของบุคคลที่มีชื่อเสียงนั้นไม่ได้อยู่ที่เซลล์ประสาทแต่ละตัว แต่อยู่ในสายไฟ และนี่คือเหตุผลที่การสร้างการเชื่อมต่อใหม่เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจจิตใจในมุมมองของซึง
แม้แต่ตัวแทนของอนิสตันก็ไม่คิดว่าผู้คนเกิดมาพร้อมกับเซลล์ประสาทที่จำเธอได้ แต่โครงข่ายประสาทเทียมที่ป้อนเข้าไปในเซลล์ที่มีการคัดเลือกสูงเหล่านี้ได้เชื่อมโยงตัวเองเพื่อตอบสนองต่อในลักษณะนี้ ซึงพูดถึงสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับความเป็นพลาสติกดังกล่าว โดยอธิบายว่าระบบประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมปรับตัวเองใหม่เพื่อปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม สร้างสมดุลให้กับความต้องการที่แข่งขันกันของความเป็นพลาสติกและความเสถียร (เพื่อความทรงจำใหม่จะไม่แทนที่ความทรงจำเก่า) และชดเชยความเสียหายด้วยการกำหนดเส้นทางข้อมูลใหม่
การรักษาคอนเนกโทมในฐานะการทำงานของสมองทั้งส่วนและส่วนปลายนั้นมีปัญหา ตัวอย่างเช่น ซึงรีแบรนด์ออทิสติกและโรคจิตเภทเป็น ‘โรคเกี่ยวพัน’ ซึ่งเป็นโรคที่ระบบการทำงานของสมองผิดปกติ ยังมีอีกหลายสิ่งที่ผิดปกติในสมองที่มีความผิดปกติเหล่านี้นอกเหนือจากการเชื่อมต่อ
ความผิดปกติในการถ่ายทอด synaptic และในกระบวนการภายในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียที่สนับสนุนพวกมันล้วนเกี่ยวข้องกับความเจ็บป่วยทางจิตและโรคทางสมอง เซลล์ประสาทเป็นอุปกรณ์ที่สลับซับซ้อนซึ่งมีโครงสร้างอินพุตที่ซับซ้อนซึ่งแสดงการประมวลผลที่ซับซ้อน ขึ้นกับเวลา และไม่เชิงเส้น พวกเขามีลักษณะต่างๆ และมักจะคดเคี้ยว morphology Connectionism ถือว่าทั้งหมดนี้ไม่เกี่ยวข้อง แม้ว่าเราจะรู้จักคอนเนกโทมของไส้เดือนฝอยมา 25 ปีแล้ว แต่เราก็ยังอ่านใจไม่ออกอยู่ดี เรายังไม่เข้าใจว่าเซลล์ประสาททำงานอย่างไร
