สาระความรู้ ทำไมสมองของแมลงถึงน่าทึ่ง

สมองของมนุษย์เป็นหนึ่งในภาวะที่ซับซ้อนที่สุดในโลก เป็นซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทนับพันล้าน ที่ประมวลและควบคุมประสาทรับสัมผัสความคิดและการกระทำของเราทั้งหมด แต่ยังมีสิ่งที่ชาลส์ดาร์วินสนใจกว่าสมองมนุษย์ นั่นก็คือสมองมด ซึ่งเขาเรียกว่าเป็นหนึ่งในอะตอมสะสารที่น่าทึ่งที่สุดในโลก

ถ้าคุณไม่อยากเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตเล็กจิ๋วจะมีสมองที่ซับซ้อนคุณไม่ได้คิดแบบนั้นไปคนเดียว ระหว่างทำโครงการจำแนกและบรรยายสิ่งมีชีวิตทั้งหมด คาร์ล ลินเนียส นักธรรมชาติวิทยาชาวสวีเดนคิดว่าแมลงไม่มีสมอง เขาคิดผิด แต่ก็เข้าใจได้ว่าทำไม สมองแมลงไม่เพียงแต่จะเล็กกระจิดริดแต่ยังทำงานแตกต่างจากสมองเราในหลายๆแง่ ความแตกต่างที่ชัดเจนประการหนึ่งคือแมลงที่หัวขาดยังเดินได้ เกาตัวเองได้ หายใจได้และบินได้ด้วยซ้ำ นั่นเป็นเพราะในขณะที่ระบบประสาทเราทำงานอย่างระบบราชาธิปไตยโดยมีสมองเป็นผู้สั่งการ ระบบประสาทของแมลงทำงานคล้ายสหพันธรัฐที่ปกครองแบบกระจายอำนาจ กิจกรรมส่วนใหญ่ของแมลงเช่นการเดินหรือการหายใจ สั่งการโดยกลุ่มเซลล์ประสาทที่เรียกว่าปมประสาทที่อยู่ตามลำตัว ปมประสาทที่จุดต่างๆเหล่านี้ประกอบกับสมองเป็นระบบประสาทของแมลง แม้แมลงทำนู่นนี่ได้โดยอาศัยเพียงปมประสาทเฉพาะจุด แต่สมองก็ยังสำคัญต่อการอยู่รอด

สมองช่วยให้แมลงรับรู้ถึงสิ่งแวดล้อมรอบตัวผ่านการมองและการดม อีกทั้งช่วยเลือกคู่ที่เหมาะสม จดจำตำแหน่ง แหล่งอาหารและรัง ควบคุมการสื่อสารหรือกระทั่งช่วยนำร่องเมื่อเดินทางไปที่ที่ไกลออกไปมาก และพฤติกรรมทั้งหลายเหล่านี้ควบคุมโดยอวัยวะที่มีขนาดเพียงหัวเข็มหมุด ที่มีเซลล์ประสาทไม่ถึง 1 ล้านเซลล์ เมื่อเทียบกับสมองมนุษย์ที่มีเซลล์ประสาทถึง 86,000 ล้านเซลล์ แต่ถึงสมองแมลงมีโครงสร้างต่างจากสมองเรามากแต่ก็มีส่วนที่เหมือนกันอย่างไม่น่าเชื่อเช่น แมลงส่วนใหญ่มีตัวรับกลิ่นบนหนวด คล้ายกับที่พบในจมูกของมนุษย์ แถมสมองส่วนที่รับกลิ่นเป็นหลักยังมีโครงสร้างและหน้าที่ค่อนข้างคล้ายกันคือมีกลุ่มมเซลล์ประสาทที่ทำงานหรือหยุดทำงานด้วยจังหวะที่แม่นยำ เพื่อสร้างรหัสเฉพาะของแต่ละกลิ่น นักวิทยาศาสตร์ทึ่งกับความคล้ายคลึงกันนี้ เพราะแมลงและมนุษย์ไม่ได้เกี่ยวโยงใกล้ชิดกัน อันที่จริงบรรพบุรุษร่วมของเราที่สุดท้ายคือสิ่งมีชีวิตคล้ายหนอนธรรมดาธรรมดาที่อยู่บนโลกเมื่อกว่า 500 ล้านปีก่อน แล้วเราลงเอ่ยมีโครงสร้างสมองที่คล้ายกันได้อย่างไร ในเมื่อวิวัฒนาการของเรามีเส้นทางที่ต่างกันแทบจะสิ้นเชิง นักวิทยาศาสตร์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าวิวัฒนาการเบนเข้าอย่างที่ นก ค้างคาวและผึ้งต่างคนต่างวิวัฒนาการปีกขึ้นมา ภาวะกดดันที่คล้ายกันอาจทำให้เกิดการคัดเลือกตามธรรมชาติที่เอื้อต่อกลยุทธในการวิวัฒนาการแบบเดียวกัน แม้สิ่งมีชีวิตจะมีเส้นทางวิวัฒนาการที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง 

การศึกษาเปรียบเทียบสมองของแมลงและมนุษย์ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่า การทำงานของสมองมนุษย์ส่วนใดเป็นลักษณะเฉพาะและส่วนใดเป็นการแก้ปัญหาเชิงวิวัฒนาการทั่วไป แต่นี่ไม่ใช่เหตุผลเดียวที่นักวิทยาศาสตร์สนใจสมองของแมลง ขนาดตัวที่เล็กและความเรียบง่ายของแมลงช่วยให้ทำความเข้าใจได้ง่าย ว่าเซลล์ประสาททำงานร่วมกันอย่างไรในสมอง นอกจากนี้ความรู้นี้ยังเป็นประโยชน์สำหรับวิศวกรที่ศึกษาสมองแมลงเพื่อช่วยออกแบบระบบควบคุมสิ่งต่างๆตั้งแต่เครื่องบินที่ขับเคลื่อนเอง ไปจนถึงหุ่นแมลงสาบสำหรับค้นหาและช่วยเหลือ 

ดังนั้นขนาดและความซับซ้อนจึงไม่ใช่สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดเสมอไป หากคุณจะตบแมลงวันครั้งหน้าลองเจียดเวลาสักนิดชื่นชมประสิทธิภาพของระบบประสาทเล็กจิ๋วนี้ที่สามารถเอาชนะสมองแสนซับซ้อนของคุณได้