Google กับความพยายามสร้างแผนที่สมองที่มีความละเอียดมากที่สุดในโลก

ความพยายามร่วมกันระหว่าง Google และ Janelia Research Campus เพิ่งประสบความสำเร็จอย่างมากในการทำแผนที่สมอง พวกเขาได้ตีพิมพ์แผนที่เชื่อมโยงสมองที่มีความละเอียดสูงทีที่สุดในโลกที่เคยมา

โดยพวกเขาได้นำเสนอแบบจำลอง 3 มิติของเซลล์ประสาทแมลงหวี่ 25,000 เซลล์ ในเซลล์ชนิดต่าง ๆ ของมัน และทำการสร้างแผนที่ความละเอียดสูงของเซลล์สมอง ทีมประสบความสำเร็จโดยการตัดส่วนของสมองของแมลงหวี่ ออกเป็นชิ้นบางเฉียบ (20 ไมครอน)

หลังจากนั้นทำการ ถ่ายภาพชิ้นส่วนเหล่านั้นด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งผลที่ได้คือแผนที่สมองที่มีความซับซ้อนที่ที่สุดตั้งแต่เคยมีมา โดยมี เส้นประสาทที่ขาดออกจากกัน เพียงเล็กน้อยเพื่อให้สามารถติดตามเซลล์ประสาทผ่านทางสมองได้

ทุกคนสามารถเข้าไปดูและดาวน์โหลดข้อมูล โดยจะมีทั้งเอกสารและรายละเอียดวิธีต่าง ๆ ทั้งหมด อย่างไรก็ตามมันสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นขุมทรัพย์ทางข้อมูลใหม่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการทำความเข้าใจกับแมลงวันโดยเฉพาะ หรือทำให้เข้าใจการทำงานของสมองที่มีขนาดใหญ่ได้เช่นเดียวกัน

แม้จะมีแผนที่ ที่มีขนาดใหญ่มาก ๆ แต่ที่เห็นก็เป็นแค่เพียงหนึ่งในสี่ของกว่า 100,000 เซลล์ประสาทในแมลงหวี่ทั่วไปเท่านั้น สมองของสัตว์อื่น ๆ รวมถึงมนุษย์เองก็ตาม จะมีขนาดใหญ่กว่านี้ และมีความซับซ้อนมากกว่านี้ โดยเซลล์ประสาทของมนุษย์ มีจำนวนกว่า 86 พันล้านเซลล์ ซึ่งจะต้องใช้เวลาเป็นอย่างมากในการทำแผนที่ให้ถูกต้อง แต่ต้องบอกว่างานวิจัยครั้งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่สุดครั้งนึงในการที่จะเรียนรู้การทำงานของสมองมนุษย์ในอนาคตได้นั่นเอง

ความคิดเห็นเพิ่มเติมจากผู้เขียน

แผนที่ของสมองถือเป็นอีกหนึ่งงานวิจัยที่น่าสนใจ ในการทำความเข้าใจกับสมองของมนุษย์ ที่มีความซับซ้อนมาก ๆ รวมถึงปัญหาเรื่องโรคทางสมองหลาย ๆ โรค ที่เรายังหาสาเหตุ และวิธีการแก้ไขกับมันไม่ได้ เพราะเนื่องจากความซับซ้อนของสมอง

ด้วยเทคโนโลยีของ Google ที่กำลังก้าวหน้าไปอย่างมาก รวมถึงเทคโนโลยีทางด้านการเก็บข้อมูลของ Google ที่สามารถทำสิ่งเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งผมก็เป็นคนหนึ่งที่เชื่อว่าในอนาคตอีกไม่ไกล เราจะได้รู้ถึงความลับต่าง ๆ เกี่ยวกับสมองของมนุษย์เราที่มีมาอย่างยาวนานได้เสียทีครับผม

References : https://www.engadget.com/2020/01/22/google-brain-connectivity-map/

Exoskeleton กับการช่วยชายอัมพาตให้กลับมาเดินได้อีกครั้ง

ชายชาวฝรั่งเศษที่เป็นอัมพาตได้ฟื้นความสามารถในการเดิน ด้วยความช่วยเหลือของหุ่นยนต์ ที่ควบคุมด้วยจิตใจของเขา ซึ่งเทคโนโลยีใหม่นี้ แตกต่างจากเทคโนโลยีอื่น ๆ

โดยหุ่นยนต์ควบคุมจิตใจที่สุดล้ำตัวนี้ ใช้ขั้วไฟฟ้าที่ปลูกฝังเหนือเยื่อหุ้มชั้นนอกของสมองโดยไม่ได้ทำการผ่านตัดเข้าไปอยู่ในสมองของผู้ป่วยแต่อย่างใด นั่นสามารถลดความเสี่ยงของการติดเชื้อและอุปสรรคอื่น ๆ ที่เป็นตัวขัดขวางความสำเร็จของหุ่นยนต์ที่ควบคุมจิตใจ

ในการศึกษาของมหาวิทยาลัย Grenoble Alpes ในประเทศฝรั่งเศส ผู้ป่วยที่มีชื่อว่า Thibault ที่มีอาการอัมพาตไม่สามารถเดินได้นั้น ถูกใช้แผ่นดิสก์ขนาดห้าเซ็นติเมตร ฝังในเนื้อเยี่อหัวของกะโหลกศีรษะของเขา โดยจะถูกแทนที่ด้วยเซ็นเซอร์สมองแต่ละอันที่มีขั้วไฟฟ้าจำนวน 64 เส้น 

นักวิจัยทำแผนที่สมองของ Thibault เพื่อกำหนดว่าบริเวณใดที่จะใช้งานได้ เมื่อเขาเริ่มใช้ความคิดเกี่ยวกับการเดินหรือการขยับแขนหรือขา และใช้แผนที่เหล่านั้นเพื่อฝึกระบบให้สามารถทำตามได้ 

โดยการฝึกฝนครั้งแรกของ Thibault เขาทำการจินตนาการถึงการเดินและการเคลื่อนไหวผ่านอวาตาร์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ จากนั้นเขาถูกมัดไว้กับชุด Suit ที่ถูกเรียกว่า Exoskeleton ที่มีน้ำหนัก 65 กิโลกรัมและใช้มันช่วยเหลือในการเดินได้สำเร็จ

แม้ตอนนี้ระบบจะยังไม่สมบูรณ์แบบ  แต่เนื่องจากตัวขั้วไฟฟ้านั้นไม่ได้ถูกฝังในสมองโดยตรง พวกเขาจึงมีความเสี่ยงลดลงจากการติดเชื้อในสมอง การทดลองก่อนหน้าซึ่งวางขั้วไฟฟ้าในสมองจะหยุดทำงานเมื่อเซลล์ที่สร้างขึ้นรอบขั้วไฟฟ้าเกิดปัญหา 

นักวิจัยยังไม่คาดหวังว่าจะนำไปใช้งานจริง ๆ ในเร็ว ๆ นี้ และการทดสอบของ Thibault ยังคงต้องทำต่อไปอีก 27 เดือน นักวิจัยกล่าวว่าระบบนี้สามารถปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยและด้วยเทคโนโลยีที่ลดขนาดลง อย่างที่เราเห็นใน exosuits อื่น ๆ ซึ่งในที่สุดมันอาจจะช่วยเหลือผู้ป่วยอัมพาตเหล่านี้ให้เห็นช่องทางให้พวกเขาสามารถกลับมาเดินได้อีกครั้งนั่นเองในอนาคตอันใกล้นี้

References : https://www.engadget.com