Neural Stem Cells & Adult Neurogenesis for Thai Youth

เซลล์ต้นกำเนิดประสาทสำหรับเยาวชนไทย

 

เซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neural stem cells) เป็นเซลล์ที่มีคุณสมบัติพิเศษซึ่งสามารถแบ่งตัวสร้างเซลล์ของระบบประสาท ซึ่งได้แก่ เซลล์ประสาท (neurone) และเซลล์เกลีย คือ เซลล์แอสโทรไซต์ (astrocyte) และเซลล์โอลิโกเดนโดรไซต์ (oligodendrocyte) เซลล์ต้นกำเนิดประสาทมีบทบาทเป็นผู้สร้างเซลล์ชนิดต่างๆ ดังกล่าวข้างต้นในระหว่างการเจริญพัฒนาของระบบประสาทของตัวอ่อน (embryo) เช่น ทารกที่อยู่ในครรภ์ของมารดา เป็นต้น ภายหลังจากคลอดแล้วยังพบว่าเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่พบในสมองหลายบริเวณยังคงทำหน้าที่สร้างเซลล์ประสาทและเซลล์เกลีย ซึ่งกระบวนการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท (adult neurogenesis) ดังกล่าวนี้พบได้ตลอดอายุขัยของมนุษย์ตั้งแต่ภายหลังการคลอดจนกระทั่งชราภาพซึ่งจากการศึกษาพบว่าสมองมีอัตราการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ลดน้อยลงเมื่ออายุเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามการเกิดใหม่ของเซลล์เกลีย (gliogenesis) ในผู้ใหญ่ก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกันหากแต่มีการศึกษาน้อยกว่ากระบวนการสร้างเซลล์ประสาทใหม่

การศึกษาด้านชีววิทยาของเซลล์ต้นกำเนิดประสาททำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบบทบาทของเซลล์พิเศษนี้ต่อการทำงานของสมองในหลายด้าน เช่น กระบวนการเรียนรู้และจดจำ เป็นต้น นอกจากนี้ยังพบว่าโรคและภาวะความผิดปกติของสมองบางส่วนเกี่ยวข้องกับการทำหน้าที่ของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่เปลี่ยนแปลงไป และมีงานวิจัยบางส่วนระบุถึงความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ต้นกำเนิดประสาทกับกับเซลล์ต้นกำเนิดเนื้องอก (tumour stem cells) ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดมะเร็งสมองได้

ดังนั้นการศึกษาชีววิทยาเชิงพัฒนาการของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท วิถีการส่งสัญญาณภายในเซลล์ บทบาทหน้าที่ของเซลล์ต้นกำเนิดประสาททั้งในสุขภาวะและเมื่อเกิดความผิดปกติทางสมองและทางจิตเวช (neurological and psychiatric disorders) จึงเป็นหนทางหนึ่งในการค้นคว้ายารักษาโรคชนิดใหม่ที่ออกฤทธิ์ต่อเซลล์ต้นกำเนิดประสาท การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neural stem cell transplantation) และวิธีการบำบัดรักษาที่ช่วยปรับการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่อยู่ในสมองของเรา (modulation of endogenous neural stem cells) เป็นต้น

เนื้อหาในเว็บไซต์แห่งนี้ประกอบไปด้วย:

  1. Developmental Neurobiology เกี่ยวข้องกับชีววิทยาเชิงพัฒนาการของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท เซลล์ต้นกำเนิดทั่วไป การแบ่งตัวของเซลล์ และกลไกการดำรงเผ่าพันธุ์ของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทในสมอง
  2. Adult Neurogenesis เป็นเนื้อหาที่ผู้เขียนให้ความสนใจเป็นกรณีพิเศษ ในบทนี้เกี่ยวข้องกับการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาทภายหลังจากคลอดแล้ว (postnatal neurogenesis) (ตั้งแต่เด็กทารก → ผู้สูงอายุ) การสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในสมองของผู้ใหญ่นับเป็นตัวอย่างหนึ่งของความยืดหยุ่นของสมอง (brain plasticity / neuroplasticity) ที่มหัศจรรย์ที่สุด ในแต่ละวันมีเซลล์ประสาทถูกสร้างใหม่หลายพันเซลล์ เซลล์ประสาทเหล่านี้ถูกสร้างจากเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่อาศัยอยู่ในบ้านของมันที่เรียกว่า บ้านของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neurogenic/neural stem cell niche) ออกเดินทางไกลไปยังบริเวณของสมองที่เป็นเป้าหมายของมันเพื่อไปทำหน้าที่ เช่น ความจำ การเรียนรู้ และกระบวนการรับกลิ่น เป็นต้น
  3. Brain Tumourigenesis เนื่องจากมีการศึกษาในระยะหลังระบุว่าเนื้องอกสมองอาจเกิดมากจากเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงไป ดังนั้นการศึกษาชีววิทยาของเซลล์ต้นกำเนิดเนื้องอก (tumour stem cells) กลไกภายในเซลล์ และแนวทางการรักษาจึงอาจเปลี่ยนเเปลงไปจากเวชปฏิบัติในปัจจุบัน
  4. Diseases and Disorders มีความผิดปกติและโรคทางระบบประสาทหลายชนิดที่มีความเกี่ยวข้องกับเซลล์ต้นกำเนิดประสาท เช่น โรคซึมเศร้า โรคอัลไซเมอร์ โรคชิโสฟรีเนีย โรคความจำเสื่อม และโรคติดเชื้อในสมอง เป็นต้น อย่างไรก็ตามในปัจจุบันยังถือว่ามีข้อมูลด้านประสาทพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ต้นกำเนิดประสาทน้อยมาก
  5. Neuropharmaceuticals ยารักษาโรคในปัจจุบันหลายขนานออกฤทธิ์บางส่วนผ่านทางเซลล์ต้นกำเนิดประสาท จากข้อสมมติฐานที่ว่าเซลล์ต้นกำเนิดประสาทอาจมีบทบาทพื้นฐานด้านสรีรวิทยาของสมองในบางประการและเกี่ยวข้องกับการเกิดโรค ดังนั้นปัจจุบันจึงมีการค้นคว้ายาใหม่ที่มีเป้าหมายการออกฤทธิ์ที่เซลล์ต้นกำเนิดประสาทในสมอง ไม่เพียงแต่ยาใหม่นี้จะมีวัตถุประสงค์เพื่อการบำบัด รักษา แต่ในอนาคตอาจมียาในกลุ่มที่เรียกว่า cognitive enhancer ที่มีเป้าหมายในการเพิ่มประสิทธิภาพการรู้คิด (cognition) ซึ่งหมายรวมถึงการเพิ่มความจำและการเรียนรู้ เป็นต้น  ซึ่งเป็นหนึ่งในแนวคิดของกระบวนการเพิ่มขีดความความสามารของสมอง (neuroenhancement) ภายใต้กรอบของปรัชญาการเพิ่มศักยภาพของมนุษย์ (human enhancement)
  6. Drugs for Adult Stem Cells เนื่องจากผู้ขียนเป็นเภสัชกรจึงมีความสนใจที่จะรวบรวมรายการยาที่มีการระบุในเอกสารวิจัยว่ามีผลต่อการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดของร่างกาย (adult or somatic stem cells) เช่น ยาลดไขมันในเลือดกลุ่ม Statins อาจมีผลเพิ่มระดับ endothelial progenitor cells ในกระแสเลือดซึ่งสัมพันธ์กับการทำงานของผนังหลอดเลือดที่ดีขึ้น และกลุ่มยานี้ยังเพิ่มการเกิดใหม่ของเซลล์ประสาท (adult neurogenesis) เป็นต้น
  7. Brain Nutrition อาหารที่เรารับประทานโดยเฉพาะผักและผลไม้ล้วนประกอบไปด้วยโมเลกุลทางเคมีที่อาจมีผลต่อการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท การได้รับสารอาหารพื้นฐานที่เพียงพอ รวมทั้งวิตามินและแร่ธาตุที่เหมาะสม จึงอาจจะมีผลต่อการทำงานของสมอง และโดยเฉพาะในปัจจุบันที่มีงานวิจัยระบุถึงการออกฤทธิ์ของสารชีวภาพจากพืชที่เรียกว่า phytochemicals ซึ่งมีผลปรับเปลี่ยนการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทได้
  8. Neurogenic Environments สมองมีการทำงานที่ตอบสมองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมอยู่ตลอดเวลา การได้อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีการเรียนรู้  การออกกำลังกาย การฝึกเชาว์ปัญญา พบว่าเพิ่มการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและเพิ่มการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ ตรงกันข้าม ความเครียดเรื้อรัง การอดนอน การได้รับสารพิษจากสิ่งแวดล้อม การปลีกตัวออกจากสังคม หรือ การถูกพรากจากมารดาในขณะอายุยังน้อย ก็อาจมีผลลดการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ได้
  9. Neurotoxicology เนื้อหาในบทนี้จะกล่าวถึงสารพิษต่อระบบประสาทที่อาจมีผลต่อการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทในสมอง
  10. Brain Regeneration
  11. Lab Protocols
  12. Learning Resources
  13. NSC Research Institutes
  14. NSC Glossary

เว็บไซต์นี้จัดทำขึ้นด้วยผู้เขียนมีเป้าหมายในการเผยแพร่ข้อมูลการศึกษาวิทยาการทางด้านเซลล์ต้นกำเนิดประสาททั้งจากประสบการณ์ของผู้เขียนเองและผลการศึกษาวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เยาวชนไทยซึ่งหมายถึงนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาจนถึงนิสิต-นักศึกษาในระดับอุดมศึกษาที่มีความสนใจศาสตร์ทางด้านนี้จึงน่าจะได้รับประโยชน์ตามสมควร

 

เว็บไซต์เพื่อนบ้าน

ที่ว่างของวีระพงษ์  

โรงเรียนประสาทวิทยาศาสตร์