Saturday, August 11, 2007

ประสาทชีววิทยาการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาทที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของการเรียนรู้

ช่วงนี้งานวิจัยที่เกี่ยวกับการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท (adult neurogenesis) กำลังเข้มข้น แต่ละวันมีงานวิจัยใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นตีพิมพิ์ในวารสารวิชาการชื่อดัง หรือแม้กระทั่งสื่อมวลชน (นอกเมืองไทย!) ก็สนใจรายงานข่าวพอสมควร วันนี้มีรายงานวิจัยมานำเสนอหลายเรื่องครับ

เป็นที่ทราบกันดีว่าการเรียนรู้ (learning) มีผลต่อกระบวนการสร้างเซลล์ประสาทใหม่และการเติบโตของเซลล์เหล่านี้ รวมทั้งเกิดไซแนปส์ (synapse) ไปเชื่อมต่อกับวงจรประสาทที่สมบูรณ์ คณะนักวิจัยจากประเทศอังกฤษและฝรั่งเศสพบว่าการเรียนรู้ในรูปแบบ spatial learning เพิ่มการอยู่รอดของเซลล์ประสาทที่ค่อนข้างโตเต็มที่ และกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์ตั้งต้นของเซลล์ประสาท (neuronal precursors) แต่กลับเพิ่มการตายแบบอะพ๊อบโตซิส (apoptosis) ในเซลล์ประสาทที่อายุยังน้อย ซึ่งกระบวนการดังกล่าวนี้มีลักษณะที่คล้ายคลึงกับกระบวนการที่เรียกว่า selective stabilization process กล่าวคือในระยะที่มีการเจริญพัฒนาของระบบประสาท เซลล์ประสาทจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น หากเซลล์ประสาทเกิดการกระตุ้นและทำงานเชื่อมต่อกับวงจรประสาทได้ก็จะสามารถอยู่รอดและทำหน้าที่ต่อไป ในขณะเดียวกันเซลล์ประสาทจำนวนมากประมาณร้อยละ 50 ก็จะตายไปด้วยกระบวนการอะพ๊อบโตซิส

ผลงานวิจัยชิ้นนี้โดดเด่นมาก กล่าวคือคณะวิจัยสามารถชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการตายแบบอะพ๊อบโตซิสในเซลล์ประสาทที่เกิดขึ้นใหม่แต่ยังไม่โตเต็มที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของกระบวนการเรียนรู้ การตายดังกล่าวจำเป็นต่อการกระตุ้นให้เซลล์ต้นกำเนิดประสาทแบ่งตัวให้เซลล์ประสาทเพิ่มมากขึ้น และยังส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทที่ค่อนข้างโตเต็มที่ โดยเมื่อคณะนักวิจัยให้สารยับยั้งการตายแบบอะพ๊อบโตซิส พบว่าหนูมีการเรียนรู้ที่บกพร่องเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ทำให้เซลล์ต้นกำเนิดประสาทแบ่งตัวลดลง และลดอัตราการอยู่รอดของเซลล์ประสาทที่ค่อนข้างโตเต็มที่ ดังนั้น ไม่ใช่ว่าเซลล์ประสาทใหม่ที่เกิดขึ้นมากมายหลายพันเซลล์ในแต่ละวันจะคงอยู่ตลอดไปได้ทั้งหมด การเรียนรู้ทำให้มีการเพิ่มเติมเซลล์ประสาทใหม่เข้าไปในวงจรประสาทเดิม แต่ในขณะเดียวกันการเรียนรู้ก็มีผลทำให้เซลล์ประสาทบางกลุ่มตายไปด้วยเช่นกัน และการตายของเซลล์ประสาทดังกล่าวนี้เกิดในช่วงเวลาที่จำเพาะ


เอกสารอ้างอิง
David Dupret และคณะ, Spatial Learning Depends on Both the Addition and Removal of New Hippocampal Neurons, PLoS BIOLOGY, August 2007 , Volume 5, Issue 8, 1683-1694