โครงข่ายประสาทของสมองซึ่งประกอบด้วยสารสีเทาและสีขาว ห้องสมุดภาพถ่าย Pasieka / Science ผ่าน Getty Images

ใครบ้างที่ไม่เคยคิดใคร่ครวญถึงวิธีสร้างความทรงจำ การสร้างประโยค การชื่นชมพระอาทิตย์ตก การกระทำที่สร้างสรรค์ หรืออาชญากรรมที่ชั่วร้าย?

สมองของมนุษย์เป็นอวัยวะขนาด XNUMX ปอนด์ที่ยังคงเป็นปริศนา แต่คนส่วนใหญ่เคยได้ยินเรื่องของสมอง เรื่องสีเทาซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานขององค์ความรู้ เช่น การเรียนรู้ การจดจำ และการใช้เหตุผล

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สสารสีเทาหมายถึงบริเวณต่างๆ ทั่วสมองที่เซลล์ประสาท – เรียกว่า เซลล์ประสาท - มีความเข้มข้น ภูมิภาคที่ถือว่าสำคัญที่สุดสำหรับการรับรู้คือ เยื่อหุ้มสมองซึ่งเป็นชั้นสสารสีเทาบางๆ บนผิวสมอง

แต่อีกครึ่งหนึ่งของสมอง- เรื่องสีขาว - มักถูกมองข้าม สารสีขาวอยู่ใต้เปลือกนอกและลึกลงไปในสมองด้วย ไม่ว่าจะพบที่ใด สสารสีขาวจะเชื่อมต่อเซลล์ประสาทภายในสสารสีเทาเข้าด้วยกัน

I am ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและจิตเวชศาสตร์ และผู้อำนวยการแผนกประสาทวิทยาพฤติกรรมที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยโคโลราโด งานของฉันเกี่ยวข้องกับการประเมิน การรักษา และการสอบสวนของผู้สูงอายุที่มีภาวะสมองเสื่อมและผู้ที่อายุน้อยกว่าที่มีอาการบาดเจ็บที่สมอง

การค้นหาว่าความผิดปกติเหล่านี้ส่งผลต่อสมองอย่างไรเป็นแรงบันดาลใจในการศึกษาของฉันเป็นเวลาหลายปี ฉันเชื่อว่าการเข้าใจเรื่องสีขาวอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจความผิดปกติเหล่านี้ แต่จนถึงตอนนี้ นักวิจัยโดยทั่วไปไม่ได้ให้ความสนใจในเรื่องสีขาวเท่าที่ควร

เซลล์ประสาทประมาณ 100 พันล้านเซลล์ในสมองของมนุษย์เชื่อมต่อกันด้วยซอน ซึ่งส่วนใหญ่ล้อมรอบด้วยปลอกไมอีลิน แอกซอนเหล่านี้ร่วมกับไมอีลินของพวกมันประกอบกันเป็นสสารสีขาว ซึ่งช่วยให้การสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาททั่วสมองสะดวกขึ้น 

การหาเรื่องสีขาว

การขาดการรับรู้นี้ส่วนใหญ่เกิดจากความยากลำบากในการศึกษาเรื่องสีขาว เนื่องจากมันอยู่ใต้พื้นผิวของสมอง แม้แต่การถ่ายภาพที่มีเทคโนโลยีสูงที่สุดก็ไม่สามารถแก้ไขรายละเอียดของมันได้อย่างง่ายดาย แต่การค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งเกิดขึ้นได้ด้วยความก้าวหน้าในการถ่ายภาพสมองและการตรวจชันสูตรพลิกศพ กำลังเริ่มแสดงให้นักวิจัยเห็นว่าสสารสีขาวมีความสำคัญเพียงใด

สสารสีขาวประกอบด้วยหลายอย่าง พันล้านแอกซอนซึ่งเป็นเหมือนสายยาวที่นำสัญญาณไฟฟ้า คิดว่าหางเป็นหางยาวซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนขยายของเซลล์ประสาท แอกซอนเชื่อมต่อเซลล์ประสาทเข้าด้วยกันที่ทางแยกที่เรียกว่าไซแนปส์ นั่นคือสิ่งที่การสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทเกิดขึ้น

แอกซอนมารวมกันเป็นมัดหรือเป็นแผ่นๆ ทั่วสมอง เมื่อวางตั้งแต่ต้นจนจบ ความยาวรวมของพวกมันในสมองมนุษย์เพียงตัวเดียวคือประมาณ 85,000 ไมล์ แอกซอนจำนวนมากคือ หุ้มด้วยไมอีลินซึ่งเป็นชั้นของไขมันส่วนใหญ่ที่เร่งความเร็วการส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทได้มากถึง 100 เท่า

ความเร็วที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับ การทำงานของสมองทั้งหมด และส่วนหนึ่งเป็นสาเหตุที่ Homo sapiens มีความสามารถทางจิตที่ไม่เหมือนใคร ในขณะที่ไม่ต้องสงสัยเลย สมองใหญ่ของเรา เกิดจากการเพิ่มนิวรอนของวิวัฒนาการเหนืออิออน เพิ่มขึ้นในเรื่องสีขาว ในช่วงเวลาวิวัฒนาการ

ข้อเท็จจริงที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักนี้มีความหมายลึกซึ้ง ปริมาณสสารสีขาวที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่มาจากปลอกไมอีลินที่ล้อมรอบซอน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์ประสาทในสสารสีเทาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของสมอง

ลองนึกภาพประเทศของเมืองต่างๆ ที่ทำงานอย่างอิสระ แต่ไม่ได้เชื่อมโยงกับเมืองอื่นด้วยถนน สายไฟ อินเทอร์เน็ต หรือการเชื่อมต่ออื่นๆ สถานการณ์นี้จะคล้ายคลึงกับสมองที่ไม่มีสารสีขาว ฟังก์ชันที่สูงกว่า เช่น ภาษาและหน่วยความจำ ถูกจัดเป็นเครือข่ายที่บริเวณสสารสีเทาเชื่อมต่อกันด้วยทางเดินสสารสีขาว ยิ่งการเชื่อมต่อเหล่านั้นกว้างขวางและมีประสิทธิภาพมากเท่าไหร่ สมองก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น

สารสีขาวกับอัลไซเมอร์

เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์สมอง สสารสีขาวเสียหาย สามารถรบกวนการทำงานขององค์ความรู้หรืออารมณ์ใด ๆ พยาธิสภาพของสารสีขาวมีอยู่ในความผิดปกติของสมองหลายอย่างและอาจรุนแรงเพียงพอ ทำให้เกิดภาวะสมองเสื่อม. ความเสียหายต่อไมอีลินเป็นเรื่องปกติในความผิดปกติเหล่านี้ และเมื่อโรคหรือการบาดเจ็บรุนแรงขึ้น ซอนก็อาจเสียหายได้เช่นกัน

กว่า 30 ปีที่แล้ว ฉันและเพื่อนร่วมงานอธิบายโรคนี้ว่า ภาวะสมองเสื่อมจากสารสีขาว. ในสภาวะนี้ สสารสีขาวที่ไม่สมบูรณ์จะทำงานอย่างเพียงพอในฐานะตัวเชื่อมต่อ ซึ่งหมายความว่าสสารสีเทาไม่สามารถทำงานร่วมกันในลักษณะที่ราบรื่นและซิงโครนัสได้ โดยพื้นฐานแล้ว สมองถูกตัดขาดจากตัวมันเอง

ความสำคัญเท่าเทียมกันคือความเป็นไปได้ที่ความผิดปกติของสารสีขาวมีบทบาทในหลายโรคที่คิดว่ามีต้นกำเนิดมาจากสารสีเทา โรคเหล่านี้บางโรคท้าทายความเข้าใจอย่างดื้อรั้น ตัวอย่างเช่น ฉันสงสัยว่าความเสียหายของสารสีขาวอาจมีความสำคัญในช่วงเริ่มต้นของโรคอัลไซเมอร์และอาการบาดเจ็บที่สมอง

อัลไซเมอร์คือตัวการ ภาวะสมองเสื่อมที่พบบ่อยที่สุดในผู้สูงวัย. มันสามารถบั่นทอนการทำงานขององค์ความรู้และขโมยตัวตนของพวกเขา ไม่มีการรักษาหรือการรักษาที่มีประสิทธิภาพ ตั้งแต่เมื่อ ข้อสังเกตของ Alois Alzheimer ในปี 1907 ของโปรตีนสสารสีเทาที่เรียกว่า amyloid และ tau นักประสาทวิทยาเชื่อว่าการสะสมของโปรตีนเหล่านี้ เป็นปัญหาหลัก ที่อยู่เบื้องหลังโรคอัลไซเมอร์ ยังมียาหลายชนิดที่เอาโปรตีนเหล่านี้ออกไป อย่าหยุด ความรู้ความเข้าใจของผู้ป่วยลดลง.

การค้นพบล่าสุดแนะนำมากขึ้น ความเสียหายของสารสีขาวนั้น – ก่อนการสะสมของโปรตีนเหล่านั้น – อาจเป็นผู้กระทำผิดที่แท้จริง. เมื่อสมองมีอายุมากขึ้น พวกเขามักจะสูญเสียการไหลเวียนของเลือดอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากการที่หลอดเลือดตีบตันซึ่งส่งเลือดจากหัวใจ การไหลเวียนของเลือดลดลงส่งผลกระทบต่อสสารสีขาวอย่างมาก

น่าแปลกที่ยังมีหลักฐานว่าโรคอัลไซเมอร์รูปแบบที่สืบทอดมานั้นก็มีเช่นกัน ความผิดปกติของสารสีขาวในระยะแรก. นั่นหมายถึงการรักษาที่มุ่งรักษาการไหลเวียนของเลือดไปยังสารสีขาวอาจพิสูจน์ได้ว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าการพยายามขับโปรตีนออกไป การรักษาง่ายๆ อย่างหนึ่งที่อาจช่วยได้คือ ควบคุมความดันโลหิตสูงเนื่องจากสามารถลดความรุนแรงของความผิดปกติของสารสีขาวได้

จากสุขภาพของมหาวิทยาลัยโลมาลินดา: การค้นพบครั้งใหม่เพื่อช่วยคนนับล้านที่มีอาการบาดเจ็บที่สมอง

สารสีขาวและบาดแผลที่สมอง

ผู้ป่วยที่มีอาการบาดเจ็บที่สมอง โดยเฉพาะผู้ที่ได้รับบาดเจ็บระดับปานกลางหรือรุนแรง อาจมีความทุพพลภาพตลอดชีวิต หนึ่งในผลลัพธ์ที่เป็นลางร้ายที่สุดของ TBI คือ โรคสมองจากบาดแผลเรื้อรัง, โรคทางสมองที่เชื่อกันว่าเป็นสาเหตุของภาวะสมองเสื่อมที่ลุกลามและไม่สามารถแก้ไขได้ ในผู้ป่วย TBI การสะสมของโปรตีน tau ในสสารสีเทานั้นชัดเจน

นักวิจัยตระหนักมานานแล้วว่าความเสียหายของสารสีขาวเป็นเรื่องปกติในผู้ที่เป็นโรค TBI ข้อสังเกตจากสมอง ของผู้ที่มีอาการบาดเจ็บที่สมองซ้ำซาก - นักฟุตบอลและทหารผ่านศึกได้รับการศึกษาบ่อยครั้ง - แสดงให้เห็นว่าความเสียหายของสารสีขาวนั้นเด่นชัดและอาจมาก่อนการปรากฏตัวของโปรตีนพันกันในเรื่องสีเทา

ในหมู่นักวิทยาศาสตร์ มีความตื่นตาตื่นใจเกี่ยวกับ ความสนใจใหม่ในเรื่องสีขาว. นักวิจัยเริ่มยอมรับว่าการมุ่งเน้นแบบดั้งเดิมในการศึกษาเรื่องสีเทาไม่ได้ผลตามที่หวังไว้ การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับครึ่งหนึ่งของสมองที่เรียกว่าสสารสีขาวอาจช่วยเราได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเพื่อค้นหาคำตอบที่จำเป็นในการบรรเทาความทุกข์ทรมานของคนนับล้าน

เกี่ยวกับผู้เขียน

คริสโตเฟอร์ ฟิลลีย์, ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและจิตเวชศาสตร์, มหาวิทยาลัยโคโลราโดวิทยาเขตการแพทย์ Anschutz

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

ร่างกายรักษาคะแนน: สมองจิตใจและร่างกายในการรักษาบาดแผล

โดย Bessel van der Kolk

หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างการบาดเจ็บกับสุขภาพกายและสุขภาพจิต นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการรักษาและฟื้นฟู

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ลมหายใจ: ศาสตร์ใหม่ของศิลปะที่สาบสูญ

โดย เจมส์ เนสเตอร์

หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการฝึกหายใจ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและเทคนิคในการปรับปรุงสุขภาพร่างกายและจิตใจ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

The Plant Paradox: อันตรายที่ซ่อนอยู่ในอาหาร "สุขภาพ" ที่ทำให้เกิดโรคและน้ำหนักขึ้น

โดย สตีเวน อาร์. กันดรี

หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างอาหาร สุขภาพ และโรค โดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

รหัสภูมิคุ้มกัน: กระบวนทัศน์ใหม่เพื่อสุขภาพที่แท้จริงและการต่อต้านริ้วรอยที่รุนแรง

โดย Joel Greene

หนังสือเล่มนี้นำเสนอมุมมองใหม่เกี่ยวกับสุขภาพและภูมิคุ้มกัน โดยใช้หลักการของ epigenetics และนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพและการชะลอวัยให้เหมาะสม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการถือศีลอด: รักษาร่างกายของคุณด้วยการอดอาหารเป็นช่วงๆ วันเว้นวัน และการอดอาหารแบบยืดเวลา

โดย ดร.เจสัน ฟุง และจิมมี่ มัวร์

หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของการถือศีลอดโดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ