การค้นพบร่วมของอิสราเอลและเยอรมนีอาจช่วยเป็นแนวทางให้เทคโนโลยีประสาทในอนาคต

โดย เพซัค เบนสัน • 29 กันยายน 2026

เยรูซาเลม, 29 กันยายน, 2026 (TPS-IL) –ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวอิสราเอลและเยอรมันค้นพบว่าสมองช่วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึกขนาดเล็กเอาชนะข้อจำกัดทางกายภาพที่ควรจะทำให้พวกมันประมวลผลสัญญาณที่รวดเร็วได้ยากอย่างไร

การศึกษาซึ่งนำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮีบรูแห่งเยรูซาเลมและสถาบันมักซ์พลองค์ของเยอรมนี พบว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้ทำงานร่วมกับกิจกรรมทางไฟฟ้าพื้นหลังที่มีความช้าผิดปกติ การผสมผสานนี้ช่วยให้กลุ่มเซลล์ประสาทสามารถตรวจจับสัญญาณรับความรู้สึกที่อ่อนแอมากๆ ได้ด้วยความแม่นยำสูง

การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสารผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ PLOS Biology บ่งชี้ว่ากิจกรรมพื้นหลังที่คงที่ของสมองไม่ได้เป็นเพียงเสียงรบกวนที่สัญญาณรับความรู้สึกต้องเอาชนะ ในวงจรประสาทบางวงจร กิจกรรมดังกล่าวอาจได้รับการปรับแต่งเพื่อชดเชยข้อจำกัดทางกายภาพของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์

นักวิจัยได้ตรวจสอบเซลล์ประสาทในคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย ซึ่งเป็นบริเวณของสมองที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูล เช่น การสัมผัส เซลล์ประสาทเหล่านี้บางเซลล์มีเดนไดรต์ที่ค่อนข้างสั้น ซึ่งเป็นโครงสร้างคล้ายกิ่งไม้ที่รับสัญญาณจากเซลล์อื่น โครงสร้างทางกายภาพนี้จำกัดความสามารถในการเข้ารหัสสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

นักวิจัยพบว่ากิจกรรมพื้นหลังของเซลล์ประสาทขนาดเล็กเหล่านี้มีความผันผวนช้ากว่าเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ ตามการศึกษา ความผันผวนที่ช้ากว่าสามารถชดเชยความสามารถที่จำกัดของเซลล์ประสาทในการประมวลผลการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วได้

“เราพบว่าสมองสร้างความสมดุลอย่างระมัดระวังให้กับคุณสมบัติต่างๆ ของเซลล์ประสาทหลายประการ เพื่อให้พวกมันสามารถตอบสนองต่อข้อมูลรับความรู้สึกได้อย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ” นักวิจัยกล่าว “แม้แต่สัญญาณที่เล็กมากๆ ก็สามารถตรวจจับและส่งต่อไปได้ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิวินาที”

การสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สนับสนุนผลการทดลอง นักวิจัยพบว่าจำนวนเซลล์ประสาทในเครือข่าย ขนาดทางกายภาพของเดนไดรต์ และจังหวะเวลาของกิจกรรมพื้นหลังดูเหมือนจะมีความสอดคล้องกันอย่างใกล้ชิด

เซลล์ประสาทชดเชยอย่างไร

เมื่อรวมกันแล้ว คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้กลุ่มเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ขยายสัญญาณขาเข้าที่อ่อนแอได้ นักวิจัยพบว่าประชากรเซลล์ประสาทสามารถแสดงผลข้อมูลรับความรู้สึกขนาดเล็กจิ๋วได้อย่างน่าเชื่อถือ รวมถึงสัญญาณเดียวที่มาจากทาลามัส ซึ่งเป็นโครงสร้างสมองที่ถ่ายทอดข้อมูลรับความรู้สึกไปยังคอร์เทกซ์

การศึกษายังระบุถึงบทบาทของช่องโพแทสเซียม ซึ่งเป็นโครงสร้างจุลภาคที่ควบคุมกิจกรรมทางไฟฟ้าในเซลล์ประสาท ช่องเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากสัญญาณเคมีที่เกี่ยวข้องกับสภาวะของสมอง เช่น ความตั้ง  ใจและความตื่นตัว ซึ่งบ่งชี้ว่าความสามารถของสมองในการประมวลผลข้อมูลรับความรู้สึกอาจเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะของมัน

“การศึกษานี้ช่วยอธิบายว่าสมองยังคงมีความไวและมีประสิทธิภาพได้อย่างไร” ผู้เขียนกล่าว “สมองมีความเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา แต่ก็ยังสามารถเลือกเหตุการณ์รับความรู้สึกที่จางที่สุดแทบจะในทันทีได้”

การศึกษานี้มี ดร. โอเมอร์ เรวาห์ และ ศาสตราจารย์ ไมเคิล เจ. กัตนิก จากมหาวิทยาลัยฮีบรู เป็นผู้นำ ร่วมกับ ศาสตราจารย์ เฟรด วูลฟ์ และ ดร. แอนเดรียส เนฟ จากสถาบันมักซ์พลองค์

การค้นพบนี้ไม่ได้ชี้ไปที่การรักษาทางการแพทย์ในทันที แต่เป็นกรอบการทำงานใหม่สำหรับการศึกษาว่าสมองรักษาการประมวลผลรับความรู้สึกที่แม่นยำในสภาวะต่างๆ ของสมองได้อย่างไร กลไกนี้อาจช่วยให้นักวิจัยตรวจสอบความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลรับความรู้สึกและความผิดปกติของการกระตุ้นสมองในที่สุด ตลอดจนให้ข้อมูลประกอบการออกแบบเทคโนโลยีการคำนวณหรือเทคโนโลยีประสาทที่จำเป็นต้องตรวจจับสัญญาณที่อ่อนแอในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวน