"ปลาทองไซบอร์ก" การทดลองสุดแปลก ศึกษาระบบนำทางจากสมองปลาทอง

กลุ่มนักวิจัยด้านประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยเบน-กูเรียน (Ben-Gurion University) ในประเทศอิสราเอล ได้สร้างอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณ "สมองของปลาทอง" ในรูปร่างลักษณะคล้ายหมวกขึ้นมา เพื่อตรวจสอบกลไกและสารเคมีในสมองเพื่อการควบคุมการนำทางและระบุตำแหน่งของปลาทอง

แต่ทว่าการติดตั้งคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วบนหัวของปลาทองถือเป็นความท้าทายที่สำคัญของการทดลองนี้ เนื่องจากสมองของปลาทองมีขนาดค่อนข้างเล็กเพียงแค่ครึ่งนิ้ว และบอบบางต่อการสัมผัสเป็นอย่างยิ่ง พวกเขาจึงต้องทำงานทุกอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์และค่อย ๆ ใส่ตัวรับสัญญาณเข้าไปข้างในสมองปลาทอง

นอกจากนี้ ตลอดช่วงระยะการผ่าตัดพวกเขาจำเป็นต้องปั๊มน้ำที่ผสมยาชาเข้าสู่ตัวปลาทองเพื่อจำกัดการเคลื่อนไหวของปลาทอง ขณะคอยดูแลไม่ให้ปลาทองตายจากอาการขาดน้ำด้วย และหลังจากการติดตั้งตัวรับสัญญาณเสร็จเรียบร้อยแล้ว นักวิจัยก็ได้ต่อสายเข้าตัวอ่านค่าที่อยู่บนหัวของปลาทอง ซึ่งได้รับการออกแบบไม่ให้ขัดขวางการว่ายน้ำได้เป็นอย่างดี

ภายหลังการผ่าตัด ปลาทองนี้ถูกนำลงในแทงก์น้ำยาว 2 ฟุต กว้าง 6 นิ้ว จากการทดสอบพบว่า ทันทีที่ปลาทองว่ายจนใกล้ขอบตู้มากขึ้น เซลล์นำทางในสมองจะยิ่งทำงานมากขึ้น ซึ่งจากการทดลองนี้พบว่าสมองของปลามีกลไกในการนำทางที่แตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมอย่างเช่น มนุษย์ เนื่องจากเซลล์นำทางของมนุษย์จะระบุตำแหน่งของเราในสิ่งแวดล้อมและสร้างภาพแผนที่โดยรอบจุด ๆ นั้น กล่าวคือในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นมีเซลล์ระบบประสาทที่มีความพิเศษที่สามารถระบุได้ว่า “ฉันอยู่ที่นี่” ของแผนที่ในสมอง

แต่ทว่าสำหรับปลานั้นนักวิทยาศาสตร์กลับไม่พบเซลล์รูปแบบนี้ในสมองเลย เพราะว่าปลานั้นอาศัยเพียงเซลล์ประสาทที่บอกว่า “เบื้องหน้ามีสิ่งกีดขวางหรือไม่” เพื่อระบุความห่างของสิ่งกีดขวางตรงหน้า ก่อนที่ปรับทิศทางการเคลื่อนที่เท่านั้น

Lear Cohen หนึ่งในทีมวิจัยเผยว่า ความแตกต่างของระบบนำทางนี้อาจเกี่ยวข้องกับความท้าทายของสิ่งมีชีวิตต่อสิ่งแวดล้อม ยกตัวอย่างเช่น สำหรับปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำที่ไหลเชี่ยวแล้ว การรับรู้เพียงเบื้องหน้ามีสิ่งกีดขวางย่อมดีกว่าการสร้างภาพแผนที่รอบ ๆ ตัวในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป เนื่องจากทิศทางการไหลของกระแสน้ำมีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างบ่อย

ที่มาข้อมูล: The New York Times
ที่มาภาพ: Lear Cohen
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech