การปรับแต่งเซลล์ประสาทในสัตว์ทดลองสามารถช่วยเปิดเผยสิ่งที่ทำให้เราแต่ละคนได้
นี่คือสิ่งที่ Kay Tye ชื่นชอบ ได้แก่ เบรกแดนซ์ ปีนเขา สโนว์บอร์ด โป๊กเกอร์ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ เลี้ยงดูลูกสาวและลูกชายตัวน้อยของเธอ กิจกรรมที่กระตุ้นอะดรีนาลีนเหล่านี้ล้วนต้องการทักษะพื้นฐาน แต่ความชำนาญที่แท้จริง — และความปิติยินดีที่ Tye ค้นพบ — มาจากการแสดงด้นสด เธอก้าวเข้าสู่ความว่างเปล่าอย่างกล้าหาญ ดินแดนที่เธอต้องต่อสู้ และเชื่อมั่นว่าความเข้าใจที่เฉียบแหลมจะนำทางออกไป
ในฐานะนักประสาทวิทยาวัย 36 ปีที่กำลังศึกษาวิธีที่สมองสร้างประสบการณ์ Tye ได้นำความกล้าและความคิดสร้างสรรค์มาผสมผสานกันในห้องแล็บของเธอ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในความสำเร็จของเธอ “เคย์มักจะพบว่าจุดหักมุมที่น่าสนใจนี้อยู่เสมอ” เลสลี่ วอสแชล นักประสาทชีววิทยาระดับโมเลกุลจากมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ในนิวยอร์กซิตี้กล่าว กลุ่มของ Tye ที่ MIT ตรวจสอบคำถามทางวิทยาศาสตร์ด้วยวิธีการที่สร้างสรรค์ ซึ่งมักจะให้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ
Tye กล่าวว่าเป้าหมายนั้นมีความทะเยอทะยาน: เพื่อระบุ – ในแง่ของประสาทวิทยาศาสตร์ – แก่นของสิ่งที่ทำให้เราแต่ละคน เราทุกคนอาศัยอยู่ในโลกเดียวกัน แต่มีประสบการณ์ที่แตกต่างกันอย่างมากมาย อารมณ์และแรงจูงใจส่วนตัวของเรามีความสำคัญต่อการขับเคลื่อนพฤติกรรมของเรา แต่วิธีการสร้างชีวิตจิตใจภายในของเรานั้นเป็นเรื่องลึกลับ: “จริงๆแล้วเราจะฝังจิตใจในสมองได้อย่างไร”
จนถึงตอนนี้ การค้นพบของ Tye ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการปรับเซลล์ประสาทและพฤติกรรมในสัตว์ทดลอง ได้นำไปสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับแรงประสาทที่ซับซ้อนซึ่งกำหนดประสบการณ์ เธอเชื่อว่ากองกำลังเหล่านั้นจำนวนมากอาจทำงานในลักษณะเดียวกันในคน
ความเข้าใจอย่างหนึ่งเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด หลังจากการทดลองหลายครั้งว่าเซลล์ประสาทบางชนิดตอบสนองต่อโคเคนอย่างไร ข้อมูลก็ตกอยู่ในความโกลาหล แต่ Tye และนักวิจัยหลังปริญญาเอก Gillian Matthews ไม่อายจากโครงการนี้ แต่พวกเขากลับเข้าไปในความว่างเปล่า แสวงหาวิธีที่สร้างสรรค์เพื่ออธิบายผลลัพธ์อันน่าฉงนสนเท่ห์
ปรากฎว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้
ซึ่งฝังอยู่ในส่วนหนึ่งของสมองของหนูที่เรียกว่า dorsal raphe nucleus ไม่ตอบสนองต่อโคเคนเลย พวกเขากำลังตอบสนองต่อความเหงาของหนู
ในระหว่างการทดลอง หนูบางตัวถูกแยกออก ในหนูที่ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับเพื่อนฝูงหลังจากช่วงเวลาแห่งความเหงาเซลล์ประสาท raphe ด้านหลังเติบโตขึ้นอย่างมาก Tye และเพื่อนร่วมงานรายงานในปี 2016 ในCell การใช้เทคนิคที่เรียกว่า optogenetics ซึ่งพัฒนาขึ้นในห้องทดลองของ Karl Deisseroth ที่ Stanford ซึ่ง Tye เป็น postdoc นักวิจัยได้เปลี่ยนเซลล์เดียวกันเหล่านี้ด้วยเลเซอร์เทียม
แม้ว่าหนูจะไม่ชอบความรู้สึกนี้ แต่หลีกเลี่ยงสถานที่ที่กระตุ้นเกิดขึ้น การเตะเทียมทำให้หนูเข้าสังคมมากขึ้น Tye สงสัยว่าเซลล์เหล่านี้มีบทบาทในการสร้างความรู้สึกคล้ายกับความเหงาหรือบรรเทาด้วยการส่งเสริมปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ผลลัพธ์ในหนูเสนอให้จับมือเพื่อสำรวจว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้จะทำงานร่วมกันเพื่อสร้างจิตใจได้อย่างไร
“เราทิ้งสิ่งที่เราคิดไว้แต่แรกทิ้งไปโดยสิ้นเชิง” Tye กล่าว “คำว่าโคเคนไม่ปรากฏในกระดาษ มันสนุกมากที่ได้ร่วมเดินทางไปกับ [Matthews] เพราะที่ที่เราลงเอยไม่ใช่ที่ที่เราคิดว่าเราจะไป”
ในการทดลองอื่นโดยใช้ออพโตเจเนติกส์ Tye และเพื่อนร่วมงานได้สัมผัสความรู้สึกของการให้รางวัลและการลงโทษซึ่งกันและกันในหนู ผลการวิจัยที่ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Neuroscience ฉบับเดือนมิถุนายน บรรยายถึงวิถีประสาทที่ช่วยให้สัตว์ตัดสินใจว่าจะเสี่ยงช็อกกับของหวานหรือไม่ การดูรางวัลและการลงโทษไปพร้อม ๆ กันในลักษณะนี้ไม่ใช่สิ่งที่นักวิจัยคนอื่นทำ
โจเซฟ เลอดูซ์ นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก กล่าวว่า ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้เกี่ยวกับพฤติกรรมที่มีแรงจูงใจมาจากการผสมผสานเทคนิคล้ำสมัยเข้ากับการออกแบบการทดลองที่ชาญฉลาด คำถามที่สมองตัดสินใจเกี่ยวกับพฤติกรรมนั้นเป็นคำถามคลาสสิก และ Tye กำลัง “นำมันไปสู่ระดับใหม่ของความซับซ้อนทางระบบประสาท” เขากล่าว
แต่เธอไม่ได้ทำคนเดียว ที่ MIT ซึ่ง Tye เคยทำงานระดับปริญญาตรีมาก่อนจะไปเรียนปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก เธอเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการวิจัยที่เต็มไปด้วยผู้คนที่ Vosshall อธิบายว่า “ภักดีอย่างแรงกล้าและทำงานหนักอย่างไม่น่าเชื่อ”
การช่วยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาพบว่ามีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นหนึ่งในส่วนโปรดของงานนี้ ซึ่งเป็นงานที่เธอเปรียบได้กับบทบาทแบบไดนามิกของการเป็นแม่กับลูกๆ Tye กล่าว “บ่อยครั้งที่ฉันแทบหยุดหายใจ” การได้เห็นใครบางคนเบ่งบาน เติบโต และพัฒนา แข็งแกร่งขึ้น มีความสามารถและมั่นใจมากขึ้น
ความสุขที่ Tye ค้นพบในการเลี้ยงดูกลุ่มวิทยาศาสตร์ของเธอนั้นชัดเจนและไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเปิดโอกาสให้ได้ออกบท ในด้านวิทยาศาสตร์และในชีวิตส่วนตัวของเธอ เธอพอใจกับสิ่งที่คาดไม่ถึง ความโน้มเอียงที่ชัดเจนจากเกมโป๊กเกอร์ของเธอ นักเล่นโปกเกอร์บางคน “คร่ำครวญ” โดยเล่น “เกมที่ระมัดระวังและรัดกุม” เธอกล่าว “นั่นไม่ใช่วิธีที่ฉันสนุกกับการเล่น มือที่ฉันชอบมากที่สุดคือสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้” สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
