How do we safely study living brains? - John Borghi and Elizabeth Waters

521,612 views ・ 2018-04-26

TED-Ed


โปรดดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษด้านล่างเพื่อเล่นวิดีโอ

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma
00:11
As far as we know,
0
11950
1568
เท่าที่เรารู้
00:13
there’s only one thing in our solar system sophisticated enough to study itself:
1
13518
5919
มีอยู่อย่างเดียวในระบบสุริยจักรวาลนี้ ที่ซับซ้อนมากเสียจนมันศึกษาตัวมันเองได้
00:19
the human brain.
2
19437
1869
นั่นก็คือสมองของมนุษย์
00:21
But this self-investigation is incredibly challenging;
3
21306
3048
แต่การสำรวจตัวเองนี้ เป็นความท้าทายอย่างหนึ่ง
00:24
a living brain is shielded by a thick skull,
4
24354
3079
เพราะว่าสมองที่ยังทำงานอยู่นั้น ถูกป้องกันไว้ด้วยกระโหลกหนา
00:27
swaddled in layers of protective tissue,
5
27433
2822
ห่อหุ้มด้วยชั้นกล้ามเนื้อที่ให้การป้องกัน
00:30
and made up of billions of tiny, connected cells.
6
30255
3101
และประกอบด้วยเซลล์กว่าร้อยล้านเซลล์ ที่เชื่อมต่อกัน
00:33
That’s why it’s so difficult to isolate, observe, and understand diseases
7
33356
4789
นั่นคือสาเหตุที่การแยกเซลล์ การสังเกต และการศึกษาโรค
00:38
like Alzheimer’s.
8
38145
1669
อย่างเช่น อัลไซเมอร์ ทำได้ยากมาก
00:39
So how do we study living brains without harming their owners?
9
39814
4318
เราจะศึกษาสมองที่ยังทำงานอยู่นี้ได้อย่างไร โดยไม่ทำให้เจ้าของสมองได้รับบาดเจ็บ
00:44
We can use a trio of techniques called EEG,
10
44132
2903
เราใช้เทคนิคสามอย่างได้แก่ EEG
00:47
fMRI,
11
47035
1289
fMRI
00:48
and PET.
12
48324
1459
และ PET
00:49
Each measures something different and has its own strengths and weaknesses,
13
49783
3822
แต่ละอย่างทำการวัดสิ่งที่แตกต่างกัน และมีข้อได้เปรียบเสียเปรียบต่างกัน
00:53
and we’ll look at each in turn.
14
53605
2290
และเราจะลองมาดูกันทีละอย่าง
00:55
First is EEG, or electroencephalography,
15
55895
3898
อย่างแรก EEG หรือ อิเล็กโทรเซฟาโลกราฟี
00:59
which measures electrical activity in your brain.
16
59793
3329
ซึ่งวัดการกระตุ้นทางกระแสไฟฟ้า ในสมองของคุณ
01:03
As brain cells communicate, they produce waves of electricity.
17
63122
4440
เมื่อเซลล์สมองสื่อสารกัน พวกมันจะส่งคลื่นกระแสไฟฟ้าออกมา
01:07
Electrodes placed on the skull pick up these waves,
18
67562
3393
อิเล็กโทรดที่วางอยู่บนกระโหลก จะรับคลื่นเหล่านี้
01:10
and differences in the signals detected between electrodes
19
70955
3680
และความแตกต่างของสัญญาณ ที่ถูกตรวจจับระหว่างอิเล็กโทรด
01:14
provide information about what’s happening.
20
74635
3071
จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้น
01:17
This technique was invented almost 100 years ago,
21
77706
2848
เทคนิคนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้น มากว่า 100 ปีแล้ว
01:20
and it’s still used to diagnose conditions like epilepsy and sleep disorders.
22
80554
4871
และมันยังคงถูกใช้เพื่อวินิจฉัยอาการอย่าง ลมบ้าหมู หรือความผิดปกติในการนอนหลับ
01:25
It’s also used to investigate what areas of the brain are active
23
85425
3221
มันยังถูกใช้เพื่อสำรวจว่าบริเวณใดในสมอง ที่กำลังทำงานอยู่
01:28
during learning or paying attention.
24
88646
2458
ระหว่างการเรียนรู้หรือการให้ความสนใจ
01:31
EEG is non-invasive,
25
91104
1651
EEG ไม่ทำให้เกิดบาดแผล
01:32
relatively inexpensive,
26
92755
1691
ราคาไม่แพงนัก
01:34
and fast:
27
94446
1618
และรวดเร็ว
01:36
it can measure changes that occur in just milliseconds.
28
96064
3362
มันสามารถวัดความเปลี่ยนแปลง ที่เกิดขึ้นได้ในเวลาเพียงเสี้ยววินาที
01:39
Unfortunately, it’s hard to determine
29
99426
2396
น่าเสียดาย มันยากที่จะคาดคะเน ได้อย่างแม่นยำ
01:41
exactly where any particular pattern originates.
30
101822
3362
ว่ารูปแบบแต่ละรูปแบบนั้น เกิดขึ้นจากที่ใด
01:45
Electrical signals are generated constantly all over the brain
31
105184
3591
สัญญาณไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไปทั่วทั้งสมอง
01:48
and they interact with each other to produce complex patterns.
32
108775
3991
และพวกมันมีปฏิสัมพันธ์ต่อกันและกัน เพื่อทำให้เกิดเป็นรูปแบบที่ซับซ้อน
01:52
Using more electrodes or sophisticated data-processing algorithms can help.
33
112766
4300
เราอาจใช้อิเล็กโทรดมากกว่านี้หรือ อัลกอริธึมการประมวลข้อมูลที่ซับซ้อนช่วยได้
01:57
But in the end, while EEG can tell you precisely when certain activity occurs,
34
117066
6300
แต่ท้ายที่สุดแล้ว EEG สามารถบอกคุณ ได้ว่าเมื่อใดที่บริเวณนั้น ๆ เกิดการทำงาน
02:03
it can’t tell you precisely where.
35
123366
3028
แต่มันบอกไม่ได้ว่าตรงไหน
02:06
To do that, you’d need another technique,
36
126394
2210
เพื่อที่จะหาคำตอบ คุณต้องใช้อีกเทคนิคหนึ่ง
02:08
such as functional magnetic resonance imaging, or fMRI.
37
128604
4521
เช่น การทำให้เกิดภาพโดยการสั่นพ้อง เชิงการทำงาน หรือ fMRI
02:13
fMRI measures how quickly oxygen is consumed by brain cells.
38
133125
4609
fMRI วัดว่าออกซิเจนถูกใช้โดยเซลล์สมอง รวดเร็วแค่ไหน
02:17
Active areas of the brain use oxygen more quickly.
39
137734
3427
บริเวณที่มีการทำงานของสมอง ใช้ออกซิเจนรวดเร็วกว่า
02:21
So watching an fMRI scan while a person completes cognitive or behavioral tasks
40
141161
5192
ฉะนั้นการดูผลสแกน fMRI ของผู้ที่มีสติสัมปชัญญะ หรือสมองทำงานเชิงพฤติกรรมครบถ้วน
02:26
can provide information about which regions of the brain might be involved.
41
146353
4422
สามารถให้ข้อมูลว่าบริเวณใดของสมอง ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานนั้น ๆ
02:30
That allows us to study everything from how we see faces
42
150775
2869
และทำให้เราสามารถศึกษาด้วยการดูสีหน้า
02:33
to how we understand what we’re feeling.
43
153644
2584
ไปจนถึงการเข้าใจว่าเรารู้สึกอย่างไร
02:36
fMRI can pinpoint differences in brain activity to within a few millimeters,
44
156228
5375
fMRI สามารถบ่งชี้ความแตกต่าง ในการทำงานของสมองได้ภายในเสี้ยววินาที
02:41
but it’s thousands of times slower than EEG.
45
161603
3172
แต่ช้ากว่า EEG เป็นพันเท่า
02:44
Using the two techniques together
46
164775
1729
การใช้สองเทคนิคนี้ร่วมกัน
02:46
can help show when, and where, neural activity is occurring.
47
166504
4128
สามารถช่วยแสดงว่า เมื่อใดและที่ใด ที่เกิดการทำงานทางประสาท
02:50
The third, even more precise, technique is called positron emission tomography
48
170632
5513
เทคนิคอย่างที่สาม มีความละเอียดยิ่งกว่านั้น มันมีชื่อว่า โทโมกราฟีการปลดปล่อยโพซิตรอน
02:56
and it measures radioactive elements introduced into the brain.
49
176145
4190
และมันวัดสารกัมมันตรังสี ที่ถูกนำเข้าไปในสมอง
03:00
That sounds much scarier than it actually is;
50
180335
3139
มันฟังดูน่ากลัวอยู่ไม่ใช่น้อย แต่จริง ๆ มันไม่ได้น่ากลัวขนาดนั้น
03:03
PET scans, like fMRI and EEG, are completely safe.
51
183474
4536
ผลสแกน PET มีความปลอดภัย ไม่ต่างจาก fMRI และ EEG
03:08
During a PET scan, a small amount of radioactive material called a tracer
52
188010
5016
ระหว่างการสแกน PET สารกัมมันตรังสี ปริมาณที่น้อยที่เรียกว่า ตัวติดตาม
03:13
is injected into the bloodstream,
53
193026
2230
ถูกฉีดเข้าไปในกระแสเลือด
03:15
and doctors monitor its circulation through the brain.
54
195256
3759
และหมอจะติดตามการไหลเวียนผ่านสมองของมัน
03:19
By modifying the tracer to bind to specific molecules,
55
199015
3418
นักวิจัยสามารถใช้ PET เพื่อศึกษา เคมีที่ซับซ้อนของสมองได้
03:22
researchers can use PET to study the complex chemistry in our brains.
56
202433
4650
ด้วยการดัดแปลงตัวติดตาม ให้จับกับโมเลกุลจำเพาะ
03:27
It’s useful for studying how drugs affect the brain
57
207083
2823
มันมีประโยชน์สำหรับการศึกษาว่า ยามีผลต่อสมองอย่างไร
03:29
and detecting diseases like Alzheimer’s.
58
209906
2957
และตรวจจับโรคอย่างอัลไซเมอร์
03:32
But this technique has the lowest time resolution of all
59
212863
3162
แต่เทคนิคนี้ใช้เวลามากที่สุด
03:36
because it takes minutes for the tracer to circulate and changes to show up.
60
216025
4748
เพราะว่ากว่าตัวติดตามจะไหลเวียนไปทั่ว และแสดงความเปลี่ยนแปลงก็ใช้เวลาหลายนาที
03:40
These techniques collectively help doctors and scientists
61
220773
3792
เทคนิคเหล่านี้ช่วยให้แพทย์และนักวิทยาศาสตร์
03:44
connect what happens in the brain with our behavior.
62
224565
3344
มีความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่าง สิ่งที่เกิดขึ้นในสมองกับพฤติกรรมของเรา
03:47
But they’re also limited by how much we still don't know.
63
227909
3256
แต่พวกเขายังไม่รู้อะไรอีกมาก
03:51
For example, let's say researchers are interested in studying how memory works.
64
231165
4348
ยกตัวอย่างเช่น นักวิจัยที่ต้องการศึกษาว่า ความทรงจำเกิดขึ้นได้อย่างไร
03:55
After asking 50 participants to memorize a series of images while in MRI scanners,
65
235513
4951
หลังจากของให้ผู้เข้าร่วม 50 คน จดจำชุดรูปภาพในขณะที่อยู่ใน MRI
04:00
the researchers might analyze the results
66
240464
2571
นักวิจัยอาจวิเคราะห์ผลลัพธ์
04:03
and discover a number of active brain regions.
67
243035
2739
และพบว่ามีหลายบริเวณของสมอง ที่มีการทำงาน
04:05
Making a link between memory and specific parts of the brain
68
245774
3351
ความสัมพันธ์ระหว่างความทรงจำ และส่วนจำเพาะในสมอง
04:09
is an important step forward.
69
249125
1916
จะเป็นก้าวสำคัญในการศึกษาต่อไป
04:11
But future research would be necessary
70
251041
1725
แต่การวิจัยในอนาคตจำเป็นจะต้อง
04:12
to better understand what’s happening in each region,
71
252766
2829
ทำความเข้าใจให้มากขึ้น ว่าเกิดอะไรขึ้นบ้างในแต่ละบริเวณ
04:15
how they work together,
72
255595
1429
พวกมันทำงานด้วยกันอย่างไร
04:17
and whether the activity is because of their involvement in memory
73
257024
3202
และการทำงานนี้เกิดขึ้นเพราะ มันเกี่ยวข้องกับความทรงจำ
04:20
or another process occurring simultaneously.
74
260226
3578
หรือกระบวนการอื่น ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกัน
04:23
More advanced imaging and analysis technology
75
263804
2841
เทคโนโลยีการถ่ายภาพและการวิเคราะห์ ที่ล้ำสมัยกว่านี้
04:26
might one day provide more accurate results
76
266645
3002
วันหนึ่งอาจทำให้เรา ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำกว่านี้
04:29
and even distinguish
77
269647
1077
และอาจระบุได้ถึงระดับ
04:30
the activity of individual neurons.
78
270724
2490
การทำงานของแต่ละเซลล์สมอง
04:33
Until then, our brains will keep measuring, analyzing, and innovating
79
273214
4271
จนกว่าจะถึงตอนนั้น สมองของเราจะยังวัด วิเคราะห์ และสร้างสรรค์
04:37
in pursuit of that quest to understand
80
277485
1990
เพื่อดำเนินภาระกิจที่จะทำความเข้าใจ
04:39
one of the most remarkable things we’ve ever encountered.
81
279475
3200
สิ่งหนึ่งที่มหัศจรรย์ยิ่ง เท่าที่เราเคยได้รู้จักมา
เกี่ยวกับเว็บไซต์นี้

ไซต์นี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับวิดีโอ YouTube ที่เป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ภาษาอังกฤษ คุณจะได้เห็นบทเรียนภาษาอังกฤษที่สอนโดยอาจารย์ชั้นนำจากทั่วโลก ดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษที่แสดงในแต่ละหน้าของวิดีโอเพื่อเล่นวิดีโอจากที่นั่น คำบรรยายเลื่อนซิงค์กับการเล่นวิดีโอ หากคุณมีความคิดเห็นหรือคำขอใด ๆ โปรดติดต่อเราโดยใช้แบบฟอร์มการติดต่อนี้

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7