How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

Translator: Chanyanart Kiattiporn-opas Reviewer: Kelwalin Dhanasarnsombut

You probably don't need to be told how important your brain is.

อาจไม่จำเป็นที่จะต้องบอกคุณ ว่าสมองของคุณนั้นสำคัญแค่ไหน

After all, every single thing you experience,

ไม่ว่าอย่างไรก็ตาม ทุกสิ่งที่เคยประสบ

your thoughts and your actions,

ความคิดและการกระทำของคุณ

your perceptions and your memories

การรับรู้และความจำ

are processed here in your body's control center.

ต่างก็ถูกประมวลผลที่นี่ ภายในศูนย์ควบคุมของร่างกาย

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

ถ้านี่ดูเหมือนเยอะแล้ว สำหรับการทำงานของอวัยวะหนึ่ง

it's actually only a small part of what the brain does.

อันที่จริง มันเป็นเพียงแค่ส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น ที่สมองของคุณทำ

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

กิจกรรมโดยส่วนใหญ่ของมัน เกิดขึ้นโดยคุณอาจไม่รู้ตัว

unless they suddenly stopped.

เว้นเสียแต่ว่ามันจะหยุดลงกระทันหัน

The brain is made up of billions of neurons,

สมองถูกประกอบด้วย เซลล์ประสาทนับพันล้านเซลล์

and trillions of connections.

และการเชื่อมโยงนับล้าน ๆ

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

เซลล์ประสาทสามารถถูกกระตุ้น โดยสิ่งเร้าจำเพาะหรือความคิด

but they are also often spontaneously active.

แต่บ่อยครั้งที่ มันยังทำงานได้อย่างอัตโนมัติ

Some fire cyclically in a set pattern.

บ้างก็ทำงานเป็นวงจรอย่างเป็นรูปแบบ

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

บ้างก็ทำงานเป็นการประทุอย่างรวดเร็ว ก่อนจะปิดการทำงาน

or remain quiet for long periods

หรือหยุดอยู่เป็นเวลานาน

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

จนกว่าจะได้รับคำสั่งนับพัน เซลล์ประสาทอื่นในลักษณะที่เหมาะสม

On a large scale,

โดยภาพรวม

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

ผลลัพธ์ในการกำกับจังหวะของ กิจกรรมสมองที่ถูกสร้างขึ้นจากภายในนี้

humming quietly in the background

ครางเบา ๆ อยู่ในพื้นหลัง

whether we're awake, asleep,

ไม่ว่าเรากำลังตื่น หลับ

or trying not to think about anything at all.

หรือพยายามที่จะไม่คิดอะไรเลยก็ตาม

And these spontaneously occurring brain functions

และหน้าที่ของสมอง ที่เกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติเหล่านี้

form the foundation upon which all other brain functions rely.

เป็นพื้นฐานของหน้าที่อื่น ๆ ของสมอง

The most crucial of these automatically occurring activities

สิ่งสำคัญที่สุด ของกิจกรรมที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัตินี้

are the ones that keep us alive.

คือการทำให้พวกเรามีชีวิตอยู่

For example, while you've been paying attention to this video

ตัวอย่างเช่น ขณะที่คุณกำลังสนใจวีดีโอนี้อยู่

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

กิจกรรมอัตโนมัติของสมอง ได้ช่วยคงการหายใจของคุณ

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

ไว้ที่ 12 ถึง16 ครั้งต่อนาที เพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะไม่ขาดอากาศหายใจ

Without any conscious effort,

โดยไม่ต้องอาศัยสติสัมปะชัญญะ

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

สัญญาณจากส่วนก้านสมอง จะถูกส่งผ่านไขสันหลัง

to the muscles that inflate your lungs,

ไปยังกล้ามเนื้อที่ทำให้ปอดของคุณพองตัว

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

ทำให้มันขยายออกและหดลง ไม่ว่าคุณจะใส่ใจหรือไม่ก็ตาม

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

วงจรกระแสประสาทที่เป็นพื้นฐาน ของกิจกรรมจังหวะอัตโนมัติดังกล่าว

are called central pattern generators,

เรียกว่า ตัวสร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวกลาง

and control many simple repetitive behaviors,

และควบคุมการทำพฤติกรรมทั่วไป ที่มีลักษณะซ้ำ ๆ

like breathing,

เช่น การหายใจ

walking,

การเดิน

and swallowing.

และการกลืน

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

กิจกรรมของระบบประสาทเกิดขึ้นอยู่ เป็นพื้นฐานของการรับสัมผัสของเรา

It may seem

อาจดูเหมือนว่า

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

เซลล์ประสาทในจอประสาทตา ที่แปลงแสงให้เป็นสัญญาณประสาท

would remain quiet in the dark,

จะไม่ทำงานเมื่ออยู่ในที่มืด

but in fact,

แต่ในความเป็นจริงแล้ว

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

กลุ่มเซลล์ประสาทในจอประสาทตา ที่เชื่อมต่อกับสมอง

are always active.

ทำงานอยู่ตลอดเวลา

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

และสัญญาณที่พวกมันส่งออกไป จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงเป็นอัตราการทำงาน

rather than separate bursts.

แทนที่จะเป็นไปในรูปแบบการประทุเป็นครั้ง ๆ

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

ฉะนั้น ในทุกระดับ ระบบประสาทของเรา จะทำงานร่วมกันกับกิจกรรมอัตโนมัติ

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

ที่ช่วยมันแปลความหมายและตอบสนอง ต่อสัญญาณใด ๆ ที่มันอาจได้รับ

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

และการขับเคลื่อนอัตโนมัติของสมองนี้ ไม่จำกัดอยู่แค่หน้าที่พื้นฐานในทางชีวภาพเท่านั้น

Have you ever been on the way home,

ระหว่างที่คุณกำลังกลับบ้าน

started thinking about what's for dinner,

คุณเคยคิดว่าเย็นนี้จะรับประทานอะไร

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

แล้วจากนั้นคุณก็ไม่ได้จำว่า คุณได้ใช้เวลาเดินมา 5 นาทีแล้ว

While we don't understand all the details,

ในขณะที่พวกเราไม่เข้าใจรายละเอียดทั้งหมด

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

เรารู้ว่ากิจกรรมที่ดำเนินอยู่ ในหลาย ๆ ส่วนของสมองนั้น

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

สามารถทำงานร่วมกัน เพื่อจัดการงานที่ค่อนข้างซับซ้อน

involving both cognitive and motor functions,

ที่เกี่ยวข้องทั้งในด้านการคิด และการเคลื่อนไหว

guiding you down the right path and moving your legs

ที่นำคุณไปยังทิศทางที่ถูกต้อง รวมถึงทำให้คุณขยับขา

while you're getting dinner figured out.

ในขณะที่คุณกำลังคิดว่า เย็นนี้จะรับประทานอะไรดี

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

สิ่งที่น่าสนใจที่สุด เกี่ยวกับการทำงานแบบอัตโนมัติของสมอง

is its involvement in one of the most mysterious

คือการที่มันเกี่ยวข้อง กับเรื่องที่น่าลึกลับที่สุด

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

และเป็นปรากฏการณ์ที่เป็นที่เข้าใจน้อยที่สุด เกี่ยวกับร่างกายของเรา นั่นก็คือ การนอนหลับ

You may shut down and become inactive at night,

คุณอาจจะพักผ่อนและ หยุดกิจกรรมต่าง ๆ ในตอนกลางคืน

but your brain doesn't.

แต่สมองของคุณกลับไม่เป็นเช่นนั้น

While you sleep,

ในขณะที่คุณกำลังหลับ

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

กิจกรรมอัตโนมัติที่ยังทำงานอยู่ ค่อย ๆ ปรับเปลี่ยนทีละเล็กทีละน้อย

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

และท้ายที่สุดก็กลายเป็น คลื่นกระแสประสาทที่เป็นจังหวะขนาดใหญ่

that envelop your brain.

ที่ครอบคลุมสมองของเรา

This transition to the more organized rhythms of sleep

การแปลงมาเป็นจังหวะของการนอนหลับ ที่เป็นระเบียบมากกว่า

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

เริ่มจากกลุ่มเล็ก ๆ ของเซลล์ประสาท ที่รวมตัวอยู่ที่ไฮโปทาลามัส

Despite their small number,

แม้ว่าพวกมันจะมีจำนวนที่น้อย

these neurons have a huge effect

แต่กลับส่งผลมาก

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

ต่อการปิดการทำงานบริเวณก้านสมอง ซึ่งโดยปกติเป็นส่วนที่ทำให้คุณตื่น

letting other parts, like the cortex and thalamus,

แล้วปล่อยให้บริเวณอื่นเช่น เปลือกสมองและไฮโปทาลามัส

slowly slip into their own default rhythms.

ค่อยเคลื่อนเข้าสู่จังหวะที่มันเลือกเอง

The deeper we fall into sleep,

ยิ่งเราหลับลึกมากเท่าไร

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

จังหวะก็ยิ่งช้าลง และมีความเชื่อมโยงกันมากขึ้น

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

โดยในช่วงที่หลับลึกที่สุดจะมีคลื่นเดลต้า ที่แอมพลิจูดสูง ความถี่ต่ำ

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

แต่ที่น่าประหลาดใจก็คือ ในช่วงกลาง ของคลื่นการนอนหลับที่มีจังหวะช้านี้

the brain's synchronized spontaneous activity

กิจกรรมอัตโนมัติที่ถูกเชื่อมโยงกันของสมอง

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

เปลี่ยนอย่างรวดเร็วไปเป็นการปะทุต่าง ๆ

that occur when we're wide awake.

ทีมักพบเห็นได้ในเวลาที่เราตื่น

This is the sleep stage known as REM sleep,

นี่คือระยะนอนหลับที่เรารู้จักกันดีว่า REM sleep

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

ที่ลูกตาของเราจะเคลื่อนไหวไปมา อย่างรวดเร็วขณะที่เรากำลังฝัน

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

นักประสาทวิทยายังพยายามหาคำตอบ ต่อคำถามพื้นฐานอีกมากมาย

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

เช่น หน้าที่ของมัน ในการฟื้นฟูความสามารถในการจดจำ

cellular homeostasis,

การรักษาสมดุลของเซลล์

and strengthening memory.

และการเพิ่มประสิทธิภาพของความจำ

And more broadly, they are exploring

และที่ท้าทายยิ่งกว่านั้น พวกเขายังกำลังสำรวจว่า

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

สมองสามารถทำงานที่มีความสำคัญ และซับซ้อนสำเร็จได้อย่างไร

such as driving, or even breathing, without our awareness.

เช่น ขับรถ หรือแม้แต่หายใจ โดยที่ไม่ต้องอาศัยสติสัมปชัญญะ

But for now, until we are better able

แต่ตอนนี้ จนกว่าเราจะเข้าใจ

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

ทำงานภายในของหน้าที่แบบอัตโนมัติ ของพวกมันมากขึ้น

we need to give our brains credit for being much smarter

เราต้องยกความดีความชอบให้กับสมอง ที่ฉลาดเฉลียว

than we ourselves are.

มากเสียยิ่งกว่าตัวเราเอง