7.2 วิวัฒนาการของจิตสำนึก

หน้าแรก ／ บทที่ 7: สารพันว่าด้วยประเด็นหลากหลาย

ส่วนนี้ขยาย “วงจรจิตสำนึกขั้นต่ำ” จากบทก่อน—สามารถรับรู้ เก็บรักษา เลือก และเอื้อประโยชน์ต่อตนเอง—จากเคมีของเยื่อหุ้มเซลล์ไปสู่เซลล์ประสาทที่เรียบง่ายที่สุดและเครือข่ายประสาทยุคแรกเริ่ม

I. จาก “เยื่อที่รับรู้และเลือกได้” สู่ “พื้นผิวเยื่อที่เร้าได้”

• จุดตั้งต้น: เซลล์เดี่ยวสามารถจดบันทึกความแตกต่างของแสง เคมี และกลศาสตร์ลงในความตึงของเยื่อและการเปิด–ปิดช่องไอออน แล้วตัดสินใจโดยอาศัยความจำระยะสั้น
• การยกระดับ: เมื่อช่องไอออนที่ควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้าจัดวางเป็นชุดที่เหมาะสม การกระตุ้นเล็กน้อยเฉพาะที่สามารถจุดให้ช่องเปิด–ปิดต่อเนื่องตามแนวเยื่อ เกิดเป็นคลื่นการกด–ปล่อยของประตูช่องที่แพร่กระจายได้ (เทียบได้กับคลื่น “ความตึง–ฟลักซ์” ที่วิ่งไปบนเยื่อ)
• นัยสำคัญ: นี่คือ “ความเร้าได้” ซึ่งแปลงการรับรู้ระยะใกล้มากให้เป็นสารที่ส่งต่อไปไกลกว่าเดิม สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ยังไม่พัฒนาระบบประสาท (เช่น ฟองน้ำ) ก็สามารถส่ง “คำสั่งบนเยื่อ” ไปทั่วแผ่นเยื่อบุผิวได้

หมายเหตุภาพประกอบตาม ทฤษฎีเส้นพลังงาน (EFT): คลื่นเร้าเป็นการ “ส่งต่อรอยย่นของความตึง” ตามแนวเยื่อ ความตึงที่คล่องตัวกว่า (คืนรูปเร็ว สูตรช่องเหมาะมือ) ทำให้คลื่นวิ่งได้เร็วและเสถียรกว่า

II. จาก “การขับร้องทั้งแผ่นเยื่อ” สู่ “การส่งต่อระหว่างเซลล์–เซลล์”

ปัญหา: เมื่อกลายเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ สัญญาณจะข้ามเซลล์ได้อย่างไร

เส้นทางธรรมชาติสองแบบ:

• ทางนำตรง: เซลล์ข้างเคียงสร้างจังก์ชันช่องว่าง (gap junction) คล้ายเชื่อมสระน้ำน้อยสองบ่อ ให้คลื่นไฟฟ้า–เคมีผ่านตรง จนเกิดเป็น เยื่อบุผิวตัวนำไฟฟ้า
• ทางส่งต่อด้วยสารเคมี: เซลล์ต้นทางปลดปล่อยโมเลกุลที่ตำแหน่งจำเพาะ เซลล์ปลายทางรับและแปลงกลับเป็นการเปลี่ยนแปลงการเปิด–ปิดช่อง นี่คือบรรพบุรุษของไซแนปส์ทางเคมี: ไม่ได้ “สาดยา” ส่งเดช แต่ส่งข้อความเจาะจงไปยังละแวกที่มีเกณฑ์ต่ำ

ตัวอย่างในธรรมชาติ:

• ฟองน้ำไม่มีนิวรอน แต่ส่งคลื่นแคลเซียม/ไฟฟ้าทั่วร่างเพื่อประสานการหดตัว
• อะมีบา/ราเมือก ใช้คลื่นเคมีเพื่อซิงก์การเคลื่อนที่และการตัดสินใจของทั้งกลุ่ม

หมายเหตุภาพประกอบตามทฤษฎีเส้นพลังงาน: “จุดต่อ” เหล่านี้คือเกาะใกล้ภาวะวิกฤต—เกณฑ์ต่ำกว่า ทำให้ข้อความผ่านได้ง่ายกว่า

III. “เส้นประสาท” เส้นแรก: การทำให้เซลล์มีขั้วและจุดต่อที่มีทิศทาง

เมื่อชนิดเซลล์หนึ่งกำหนดด้านรับกับด้านส่งอย่างถาวร—กิ่งรับ (เดนไดรต์) และสายส่ง (แอกซอน)—การส่งคำสั่งจึงเปลี่ยนจาก “บนพื้นผิว” มาเป็น “บนเส้นทาง”

การเปลี่ยนรูปทรงสำคัญ:

• การมีขั้วทางเรขาคณิต: ช่อง โปรตีนโครงร่าง และเวสิเคิลแบ่งหน้าที่ชัด สร้างทิศทางภายใน “รับ–คำนวณ–ส่ง”
• แถบช่องแบบแอกซอน: อัดคลื่นเร้าเข้า “คอริดอร์เฉพาะ” (จัดความตึงตามแนวให้แน่นกว่า) เพิ่มความน่าเชื่อถือและระยะทาง
• จุดต่อเฉพาะ: ปลายแอกซอนก่อไซแนปส์ทางเคมีหรือไฟฟ้า เป็น “กระดานกระโดดเกณฑ์ต่ำ” ที่ใช้ซ้ำได้

ตัวอย่างในธรรมชาติ:

• คทีโนฟอร์ ไนดาเรีย (เช่น แมงกะพรุน ดอกไม้ทะเล) และไฮดรา แสดงนิวรอนกระจายและโครงข่ายประสาทแบบฟุ้ง สามารถทำพฤติกรรมทั้งตัว เช่น ล่า หนี และหดตัว
• งานวิจัยบางชิ้นชี้ว่า มีหลายสายวิวัฒนาการที่กำเนิดนิวรอนอย่างอิสระ สะท้อนว่า “การมีขั้ว + จุดต่อ” เป็นเส้นทางที่ทำได้ง่ายในเชิงฟิสิกส์

หมายเหตุภาพประกอบตามทฤษฎีเส้นพลังงาน: แอกซอนคือ “ถนนแคบความตึงสูง” ส่วนไซแนปส์คือบริเวณใกล้ภาวะวิกฤตที่ควบคุมได้ ซึ่งเปลี่ยน “ความสามารถในการเก็บ” ให้เป็น “เกณฑ์ที่เรียนรู้ได้”

IV. จาก “โครงข่ายฟุ้ง” สู่ “วงจรง่าย”

โครงข่ายสร้างจุดตัด วงปิด และเส้นทางให้เลือก จึงรองรับการขยายสัญญาณ การยับยั้ง การกำหนดจังหวะ และการเลือกเส้นทาง

วงจรยุคแรก:

• วงกำเนิดจังหวะ (pacemaker ring): ริมตัวแมงกะพรุนมีศูนย์จังหวะ ปล่อยสัญญาณเป็นจังหวะ แล้วแผ่นกล้ามเนื้อทั้งชุดหดตามจังหวะ เกิดการว่ายน้ำ
• รีเฟล็กซ์อาร์ค: ในไฮดรา สิ่งกระตุ้นวิ่งจากป้อนเข้า → ทางผ่านสั้น → ตัวปฏิบัติการ ตอบสนองแทบจะจังหวะเดียว
• ต้นเค้าการเรียนรู้: เมื่อป้อนเข้า–ผลลัพธ์ “ติดจังหวะ” บ่อยๆ เกณฑ์ที่ไซแนปส์จะลดลง (ความหนาแน่นช่องเพิ่ม ตัวรับเปิดง่ายขึ้น) ครั้งถัดไปสัญญาณผ่านง่ายกว่า นี่คือ การทำให้ “เก็บ → เลือก” มีโครงสร้าง หรือความเป็นพลาสติกในระยะแรก

หมายเหตุภาพประกอบตามทฤษฎีเส้นพลังงาน: การพ้องจังหวะซ้ำๆ “ถักเติมเส้น” ที่จุดต่อและลดเกณฑ์; ไม่ได้ใช้ยาวนานก็ “คลายเส้น” เกณฑ์สูงขึ้น ความทรงจำกลายเป็นภูมิประเทศของเกณฑ์ที่มองเห็นได้

V. ทำไมระบบประสาทต้อง “สายยาว” “หุ้มปลอก” และ “แยกชั้น”

เมื่อร่างกายใหญ่ขึ้น พฤติกรรมซับซ้อนขึ้น:

• สายยาว (แอกซอนยาว): ดึงการรับรู้จากไกลให้เข้าใกล้จุดตัดสินใจ ลดการสูญเสียแบบสุ่มระหว่างทาง
• หุ้มปลอก (ไมอีลิน): เสมือนแจ็กเก็ตที่ยกระดับความตึงเชิงประสิทธิผลรอบแอกซอน ทำให้ส่งต่อเร็วขึ้นและรั่วน้อยลง
• แยกชั้น (ศูนย์กลาง/รอบนอก): รวมจุดต่อจำนวนมากเป็นปม (แกงเกลียน/สมองดั้งเดิม) เพื่อรวมคะแนนเสียงและแยกเส้นทาง ประหยัดสาย

หมายเหตุภาพประกอบตามทฤษฎีเส้นพลังงาน: ล้วนคือการปรับ “ภูมิประเทศความตึง” และเรขาคณิตของทางนำ—ดัดถนนให้ตรง ลาดเอียงให้ลื่น และตั้งเกณฑ์ที่ “สถานี” ให้เหมาะสม: ต่ำเมื่อควรต่ำ สูงเมื่อควรสูง

VI. “ฉากจริง”: บันไดวิวัฒนาการที่มองเห็นได้ในธรรมชาติ

• ฟองน้ำ: แม้ไม่มีนิวรอน แต่มีคลื่นเร้าทั่วทั้งร่างและการหดตัวประสาน แสดงว่า “การส่งบนพื้นผิว + การต่อไม้” เพียงพอสำหรับพฤติกรรมระดับทั้งตัว
• แพลโคโซอา (Trichoplax): ไม่มีนิวรอนแบบมาตรฐาน แต่มีเซลล์หลั่งเปปไทด์จัดระเบียบพฤติกรรมกลุ่ม คล้ายบรรพบุรุษของไซแนปส์ทางเคมี
• ไนดาเรีย (ไฮดรา แมงกะพรุน): โครงข่ายฟุ้งกับศูนย์จังหวะ รองรับวงจรง่ายและสัญญาณของความเป็นพลาสติก เช่น การเคยชิน
• คทีโนฟอร์: มีโครงข่ายประสาทที่ใช้โมเลกุลสื่อเฉพาะชุด สอดคล้องกับเส้นทาง “มีขั้ว + จุดต่อ” ที่อาจวิวัฒน์อย่างอิสระ
• ราเมือก/คลอเรลลา และสิ่งมีชีวิตไร้ระบบประสาทอื่นๆ: พฤติกรรมประสานกันยืนยันว่า “วงจรขั้นต่ำ” ทำงานได้ในระดับเซลล์และระดับกลุ่ม เพียงแต่โครงข่ายประสาทเฉพาะทางทำให้ประสิทธิภาพสูงขึ้นหลายลำดับ

VII. ประโยคเดียวเพื่อเทียบเคียงระหว่างทฤษฎีเส้นพลังงานกับถ้อยคำแบบดั้งเดิม

• ในภาษาดั้งเดิม นิวรอนเชื่อมกันด้วยศักย์งานและไซแนปส์
• ในทฤษฎีเส้นพลังงาน มัดคลื่น “ความตึง–ฟลักซ์” วิ่งไปตามเส้นทางความตึงสูงสู่จุดต่อที่มีเกณฑ์ต่ำ ซึ่งที่นั่น “การเก็บรักษา” กลายเป็น “ทางเลือกที่เรียนรู้ได้”

ทั้งสองมองภาพเดียวกัน เพียงทฤษฎีเส้นพลังงานทำให้ “วัสดุและภูมิประเทศ” ชัดขึ้น: ถนนไหนลื่นกว่า จุดต่อไหนผ่อนกว่า และการทำซ้ำทำให้เกณฑ์ท้องถิ่นต่ำลงอย่างไร

VIII. สรุป: บันไดทั้งห้าจากวงจรขั้นต่ำสู่โครงข่ายประสาท

• เยื่อที่เร้าได้ ขยายการรับรู้เฉพาะที่ให้กลายเป็นสารที่ส่งต่อได้
• การส่งต่อระหว่างเซลล์–เซลล์ เปลี่ยนเดี่ยวให้เป็นหมู่
• การมีขั้วและจุดต่อที่ตรึงตำแหน่ง บีบ “การส่งบนพื้นผิว” ให้กลายเป็น “ทางด่วนเชิงเส้น”
• จากโครงข่ายฟุ้งสู่วงจรดั้งเดิม แกะสลัก “ภูมิประเทศของเกณฑ์” ที่มีความเป็นพลาสติกสำหรับสาย “เก็บ → เลือก”
• สายยาว ปลอกหุ้ม และปมแบบแยกชั้น ยกระดับความเร็ว เสถียรภาพ และขนาดไปพร้อมกัน

จากจุดนี้ จิตสำนึกไม่ได้เป็นเพียง “รับ–เลือก” ในวงจรขั้นต่ำอีกต่อไป แต่คือโครงข่ายที่ผสานข้อมูลหลายแหล่ง จดจำอดีต และคาดการณ์จังหวะถัดไป จุดเริ่มต้นนั้นเรียบง่าย: เยื่อที่เขียนทับได้ ส่วนผลงานปลายทางก็เรียบง่าย: แผนที่เกณฑ์ที่ถูกสลักด้วยกาลเวลา