สมองของคนเรามีเซลล์ประสาทหนึ่งพันล้านตัว เซลล์เหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยจุดเชื่อมต่อประสาท (synapses) แล้วรวมกลุ่มกันเป็นโหนด (node) ก่อร่างสร้างตัวขึ้นเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าโมดูล (module) เซลล์และโหนดทำงานประสานกันทั้งในระดับโมดูลเดียวกัน หรือข้ามโมดูลเป็นโครงสร้างของฮับ (hub)
นี่คือคำบรรยายอย่างง่ายๆ ถึงวิธีที่สมองสร้างตัวเองขึ้นมาเป็นวงจรประสาทจำนวนมากสานกันเป็นร่างแหซึ่งจะทำงานเป็นอิสระต่อกันแต่ก็ประสานกับส่วนอื่นอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างที่อาจจะช่วยให้นึกภาพออกได้ง่ายคือเครื่องบินที่บินไปมาทั่วโลก หรือวงออร์เคสตราขนาดใหญ่ที่มีเครื่องดนตรีเกือบร้อยชิ้น
เครื่องบินทุกลำบินได้โดยไม่ชนกลางอากาศกับลำอื่นๆ เครื่องดนตรีทุกชิ้นบรรเลงส่วนของตัวแต่รวมเป็นหนึ่ง แม้กระทั่งเมื่อสมองหยุดทำงาน เหมือนเครื่องบินจอดที่ท่า หรือนักดนตรีหยุดเล่น ก็เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เป็นส่วนหนึ่งของโมดูลหรือฮับเสมอ
โครงสร้างแบบโมดูลเริ่มต้นในครรภ์มารดา แต่การเชื่อมต่อของเส้นประสาทและการประสานงานเริ่มขึ้นเมื่อทารกออกมาสู่โลกภายนอก และสร้างขึ้นด้วยความเร็วสูง ทารกเห็น ได้ยิน ได้กลิ่น ลิ้มรส สัมผัส (ถูกอุ้มกอดหรือถูกมดในกองขยะรุมกัด) อย่างไร เซลล์ จุดเชื่อมต่อ โหนด โมดูล และฮับเริ่มก่อตัวทางกายภาพตามกันไป
เราจึงมีคำแนะนำเสมอว่าอย่ากังวลหากเด็กจะขอให้อ่านนิทานเรื่องเดิมทุกคืน เพราะช้างเมื่อสัปดาห์ที่แล้วจะไม่เหมือนช้างเมื่อคืนนี้ จะไม่เหมือนช้างคืนนี้และจะไม่เหมือนช้างคืนพรุ่งนี้ ทุกประสาทสัมผัสที่เด็กเล็กได้จะสร้างจุดเชื่อมต่อใหม่ๆ ทุกเวลา กลายเป็นวงจรประสาทใหม่ๆ และฮับใหม่ๆ ในที่สุด
จนกระทั่งเมื่อเป็นเด็กโตอายุประมาณ 9 ขวบที่จุดเชื่อมต่อเหล่านี้จะหนาแน่นอย่างถึงที่สุด แล้วสมองเข้าสู่กระบวนการตัดแต่งจุดเชื่อมต่อ (synaptic pruning) ด้วยการสลายเส้นประสาทหรือวงจรประสาทที่มิได้ใช้บ่อยทิ้งไป เหลือเป็นสมองที่เป็นระเบียบมากขึ้น โล่งขึ้น ทำงานสะดวกขึ้น คำถามคือสะดวกแบบไหน
ช้างในใจลูกเติบโตขึ้นทุกวันตามพัฒนาการของสมอง สุดท้ายเราอยากให้เหลือช้างแบบไหน คำถามนี้ไม่สำคัญเท่าคำถามที่ว่าสุดท้ายเราอยากให้ลูกเหลือวงจรประสาทอะไรไว้ คำตอบคือเหลือวงจรประสาทที่รองรับการทำงานของสมองระดับสูงซึ่งเรียกกันว่า executive function (EF)
ในแง่โครงสร้าง วิทยาศาสตร์การแพทย์สมัยใหม่พบว่าโรคทางจิตเวชและพฤติกรรมหลายชนิดเป็นความผิดปกติของโครงสร้างด้วย โรคเหล่านี้ไม่มีความผิดปกติเฉพาะตำแหน่งแต่เป็นความผิดปกติของการสร้างจุดเชื่อมต่อที่ผิดพลาดหลายๆ ตำแหน่ง ไม่ว่าจะเป็นโรคสมาธิสั้น กลุ่มออทิสติกสเป็คตรัม โรคซึมเศร้า โรคจิตเภท พาร์คินสัน อัลไซเมอร์ หรือโรคลมชัก
หากจะเปรียบให้พอเห็นภาพลองนึกถึงวงออร์เคสตราที่วางตำแหน่งของเครื่องดนตรีชนิดต่างๆ ผิดที่ตั้งแต่แรก เสียงดนตรีที่ควรไพเราะและกลมกลืนกลับแตกกระสานซ่านเซ็นกลายเป็นเสียงแว่ว (auditory hallucination) ของผู้ป่วยโรคจิตโดยง่าย
ทำไมวงออร์เคสตราต้องวางตำแหน่งเครื่องดนตรีตามที่กำหนดไว้ คำตอบคือเพราะวิวัฒนาการ (evolution) ในทำนองเดียวกันมนุษย์เป็นสัตว์พวกเดียวที่มีพัฒนาการของฮับก้าวหน้ากว่าสัตว์อื่น ลิง และวานร เรามีฮับที่มีขนาดใหญ่กว่า ซับซ้อนกว่า และประสานงานข้ามฮับได้อย่างวิจิตรพิสดาร เราจึงมีการคิดคำนวณและวิเคราะห์ได้ดีกว่ารวมทั้งสามารถชื่นชมงานศิลปะได้มากกว่าด้วย เราเป็นเช่นทุกวันนี้เพราะวิวัฒนาการ
ทารกเกิดมาบนร่องธารของวิวัฒนาการ ตำแหน่งของเครื่องดนตรีได้รับการทดลองและลองผิดลองถูกมานานมากแล้วจนลงตัว การวางตำแหน่งผิดหรือการวางสายเคเบิล (wiring) ของเส้นประสาทผิดนำไปสู่ความผิดพลาดของการประสานงาน
นอกเหนือจากการวางขดลวดที่ถูกต้องแล้ว เรายังต้องควบคุมมันได้ด้วย คือ control หากเราไม่สามารถควบคุมวงออร์เคสตราได้เราจะเป็นได้แค่ผู้ฟัง มิใช่คอนดัคเตอร์ กลายเป็นสมองที่แต่ละส่วนต่างคนต่างเล่น ความสามารถที่จะควบคุมตนเองคือ self control เป็นส่วนประกอบสำคัญของ executive function (EF)
การควบคุมตนเองกลายเป็นประเด็นสำคัญมากขึ้นในศตวรรษที่ 21 เหตุเพราะเราเข้าสู่ยุคไอทีอย่างรวดเร็วเกินกว่าที่ใครจะปรับตัวได้ทัน เด็กเจนเนอเรชั่นอัลฟ่าซึ่งเกิดตั้งแต่ปี 2010 เป็นต้นมาเกิดมาบนโลกที่พ่อแม่และปู่ย่าตายายมีสมาร์ทโฟน โลกมีไวไฟและเครือข่ายอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง พวกเขาพบสิ่งเร้า (stimulus) ชวนวอกแวก (distraction) มากกว่ามาก แม้ว่าจะมีความรู้มหาศาลในอินเทอร์เน็ตแต่ความรู้เหล่านั้นนำมาใช้อะไรไม่ได้เลยถ้าเด็กคนหนึ่งควบคุมตนเองมิได้
ทั้งหมดนี้คือพัฒนาการของสมองซึ่งอยู่ในกะโหลกศีรษะของลูกของเรา
ย้อนอ่านบทความ อ่าน เล่น ทำงาน: อ่าน-สมองและจิตใจของเด็กสร้างขึ้นมาได้อย่างไร ตอนที่ 1
| ข้อเขียนนี้แปลและเขียนใหม่จากบทความ How Matter Becomes Mind ของ Max Bertolero และ Danielle S. Bassett |
