Press Release Nobel Prize Physiology or Medicine 2014 ฉบับแปลไทย 1 / 5

แปลโดย ดร.นําชยั ชีวววรรธน์ิ , สาํนักงานพฒันาวทยาศาสตรแ์ละเทคโนโลยีแหงชาต ิ ิ่ (สวทช.) Press Release เผยแพรโ่ดยเวบ็ไซต ์(ทางการ) ของรางวลัโนเบล http://www.nobelprize.org/ เผยแพร ่7 ต.ค. 2014, ดาวน์โหลดฉบบัเตม็ (ภาษาองักฤษ) ไดท้ีAhttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2014/press.pdf -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

รางวลัโนเบล 2014 สาขาสรีรวทยาหรือการแพทย์ิ มอบครึAงหนึAงแก่ จอห์น โอคีฟ

และอกีครึAงหนึAงทีAเหลอืรว่มกนัระหว่าง เมย-์บรตต ์โมเซอร์ิ และ เอดวารด์ ไอ. โมเซอร ์

สาํหรบัการทีAพวกเขาคน้พบเซลลซ์ึAงเป็นส่วนของระบบการรบัรูต้ําแหน่งในสมอง

เรารูไ้ดอ้ยา่งไรว่าเราอยูท่ีAใด ? เราหาทางจากทีAหนึAงไปอกีทีAหนึAงไดอ้ย่างไร ? และเราเกบ็ขอ้มลูนีRไดอ้ยา่งไร เราจงึสามารถคน้หาทางเดมิไดท้นัทใีนคราวหน้า ? ผูไ้ดร้บัรางวลัโนเบลในปีนีRคน้พบระบบการระบุตําแหน่ง "GPS ภายในตวั" ซึAงอยูใ่นสมอง ทาํใหส้ามารถจดัวางตําแหน่งตวัเองไดใ้นพืRนทีAว่างรอบตวั โดยแสดงใหเ้หน็ว่ามเีซลลท์ีAเกีAยวขอ้งกบัหน้าทีAของการรบัรูช้ ั RนสงูของสมองในรปูแบบนีR ในปี 1971 จอหน์ โอคฟี คน้พบองคป์ระกอบแรกของระบบระบุตําแหน่งนีR เขาพบว่ามเีซลล์ประสาทชนิดหนึAงในบรเิวณของสมองทีAเรยีกว่า ฮปิโปแคมปส ั (hippocampus) ซึAงจะแสดงอาการถูกกระตุน้เสมอ เมืAอหนูทดลองอยูต่ําแหน่งจาํเพาะตําแหน่งหนึAงในหอ้ง เซลลป์ระสาทเซลลอ์ืAนๆ ทีAเหลอืจะถูกกระตุน้ เมืAอหนูตวัดงักล่าวอยูต่ําแหน่งอืAนๆ โอคฟีสรปุว่า "เซลลบ์อกตําแหน่ง" เหล่านีRสรา้งแผนทีAของหอ้งขึRน

Press Release Nobel Prize Physiology or Medicine 2014 ฉบับแปลไทย 2 / 5

กว่าสามทศวรรษใหห้ลงั ในปี 2005 เมย-์บรติต ์และเอดวารด์ โมเซอร ์คน้พบองคป์ระกอบหลกัอกีชนิดหนึAงในระบบระบุตําแหน่งในสมอง พวกเขาจดัจาํแนกเซลลป์ระสาทอกีจาํพวกหนีAงซึAงพวกเขาตั RงชืAอว่า "เซลลก์รดิ (grid cell)" ซึAงสรา้งระบบพกิดั ทาํใหเ้กดิการระบุตําแหน่งอยา่งเทีAยงตรง และทําใหก้ารคน้หาเสน้ทางเป็นไปได ้งานวจิยัในเวลาต่อมาของพวกเขาแสดงใหเ้หน็ว่า เซลลก์รดิและเซลลส์ถานทีAทําใหเ้กดิการระบุตําแหน่งและการนําทางไดอ้ย่างไร การคน้พบของจอหน์ โอคฟี, เมย-์บรติต ์โมเซอร ์และเอดวารด์ โมเซอร ์ช่วยไขปญหาเรืAองทีAนกัั

ปรชัญาและนกัวทิยาศาสตรข์บคดิกนัมานานนับศตวรรษ นั Aนกค็อื - สมองสรา้งแผนทีAพืRนทีAว่างรอบๆ ตวัเราไดอ้ยา่งไร และเรานําทางตวัเองในสิAงแวดลอ้มอนัซบัซอ้นไดอ้ยา่งไร ? เรารบัรู้เรื3องสงแวดล้อมของเราได้อยางไร ิ3 ่ ? สาํนึกเรืAองสถานทีAและความสามารถในการนําทาง เป็นเรืAองพืRนฐานสําหรบัความอยู่รอดของเรา สาํนึกเรืAองสถานทีAทาํใหเ้ราสามารถระบุตําแหน่งในสิAงแวดลอ้มได ้ระหว่างการนําทาง ตอ้งมกีารเชืAอมโยงกนัระหว่างการรบัรูเ้กีAยวกบัระยะทาง ซึAงขึRนกบัการเคลืAอนทีA และความรูเ้รืAองตําแหน่ง ทีAมอียูก่่อนแลว้ นกัปรชัญาและนกัวทิยาศาสตรส์นใจตั RงคาํถามเกีAยวกบัเรืAองสถานทีAและการนําทางมาเป็นเวลานานแลว้ กว่า 200 ปีก่อน นกัปรชัญาชาวเยอรมนั อมิมานูเอล คานท ์(Immanuel Kant) กล่าวอา้งว่า ตอ้งมคีวามสามารถทางสมองบางอยา่งดาํรงอยูก่่อน จงึจะมคีวามรูไ้ด ้ โดยไมต่อ้งขึRนกบัประสบการณ์ เขาจดัใหแ้นวคดิเรืAอง พืRนทีAว่าง (space) เป็นหลกัการเบืRองตน้ของความคดิเราทีAตดิตวัมาแต่ต้น เป็นสิAงทีAตอ้งม ีจงึจะรบัรูค้วามเป็นไปของโลกได ้ เมืAอมกีารถอืกําเนิดของวชิา จติวทิยาพฤตกิรรม (behavioral psychology) ขึRนกลางศตวรรษทีA 20 จงึเริAมสามารถตรวจสอบคําถามเหล่านีRไดด้ว้ยการทดลอง เมืAอเอด็เวริด์ โทลแมน (Edward Tolman) ทดลองใหห้นูวิAงผ่านเขาวงกต เขาพบว่าพวกหนูสามารถเรยีนรูก้ารนําทางได ้จงึเสนอว่าน่าจะมีการสรา้ง "แผนทีAการรบัรู ้(cognitive map)" ขึRนในสมองของหนูเหล่านีR ซึAงทําใหพ้วกมนัคน้หาทางออกได ้แต่คาํถามกย็งัคงไมห่มดไป - แผนทีAดงัว่าดํารงอยูใ่นสมองไดอ้ย่างไร ? จอหน์ โอคีฟ และสถานที3ในที3พื7นที3วาง่ การศกึษาเกีAยวกบัเทคนิคการสรา้งภาพสมองเมืAอเรว็ๆ นีR รว่มกบัการศกึษาผูป้วยทีAผ่านการ่

ผ่าตดัสมอง ทาํใหไ้ดห้ลกัฐานว่า เซลลส์ถานทีAและเซลลก์รดิ ต่างกม็อียู่จรงิในมนุษย ์ ในผูป้วย่

โรคอลัไซเมอร ์สมองส่วนฮปิโปแคมปส และส่วน เอนโทไรนลั คอรเ์ทกซ ์ั (entorhinal cortex) มกัจะไดร้บัผลกระทบตั Rงแต่ระยะแรกๆ ของโรค และผูป้วย่ แต่ละคนกม็กัจะสญูเสยีความจาํเรืAองเสน้ทาง และจดจาํสิAงแวดลอ้มไมไ่ด ้ ดว้ยเหตุนีR ความรูเ้กีAยวกบัระบบระบุตําแหน่งของสมอง

Press Release Nobel Prize Physiology or Medicine 2014 ฉบับแปลไทย 3 / 5

อาจช่วยใหเ้ราเขา้ใจกลไกทีAเป็นฐานรากการทําลายลา้งความทรงจาํเรืAองตําแหน่ง ซึAงกระทบกบัผูท้ีAปวยเป็นโรคนีR ่ การคน้พบระบบระบุตําแหน่งในสมองแสดงใหเ้หน็ถงึ การเคลืAอนกระบวนทศัน์ (paradigm shift) ในดา้นความรูค้วามเขา้ใจว่า เซลลจ์าํเพาะต่างๆ ทํางานอยา่งพรอ้มเพรยีงสอดประสานกนัในหน้าทีAระดบัสงูของสมองไดอ้ยา่งไร การคน้พบนีRยงัช่วยเปิดเสน้ทางใหม่ๆ สาํหรบัการทาํความเขา้ใจกระบวนการอืAนๆ ของสมอง เช่น ความทรงจาํ, ความคดิ และการวางแผน อกีดว้ย เอกสารอ้างองหลกัิ :

ผูไ้ด้รบัรางวลั จอหน์ โอคีฟ (John O'Keefe) เกดิในปี 1939 ในนครนิวยอรก์ ประเทศสหรฐัอเมรกิา และถอืสญัชาตทิั Rงอเมรกินัและองักฤษ เขาไดร้บัดุษฎบีณัฑติดา้นสรรีจติวทิยา (physiological psychology) จากมหาวทิยาลยัแมกกลิ (McGill University) ประเทศแคนาดา ในปี 1967 หลงัจากนั Rน เขายา้ยไปองักฤษเพืAอทาํวจิยัโพสตด์อ็กเทอรลั ทีAยนิูเวอรซ์ติคีอลเลจ กรงุลอนดอน (University College London) เขาทาํงานทีAยนิูเวอรซ์ติคีอลเลจ จนกระทั Aงไดร้บัการแต่งตั Rงเป็นศาสตราจารยด์า้นประสาทวทิยาศาสตรป์รชิาน (cognitive neuroscience) ในปี 1987 ปจจบุนั ั

จอหน์ โอคฟี เป็นผูอ้ํานวยการศูนยว์จิยัดา้นวงจรและพฤตกิรรมประสาท เวลลค์มัแซนสเ์บอรร์ ี(Sainsbury Wellcome Centre in Neural Circuits and Behavior) ทีAยนิูเวอรซ์ติคีอลเลจ กรงุลอนดอน เมย-์บรตต ์โมเซอร์ิ เกดิปี 1963 ในเมอืง Fosnavåg ประเทศนอรเ์วย ์และถอืสญัชาตนิอรเ์วย ์เธอศกึษาดา้นจติวทิยาทีAมหาวทิยาลยัออสโล (Oslo University) เช่นเดยีวกบัผูไ้ดร้บัรางวลัโนเบลรว่มและผูเ้ป็นสามใีนเวลาต่อมา เอดวารด์ โมเซอร ์โดยไดร้บัดุษฎบีณัฑติดา้นประสาทสรรีวทิยา

Press Release Nobel Prize Physiology or Medicine 2014 ฉบับแปลไทย 4 / 5

(neurophysiology) ในปี 1995 และทาํวจิยัโพสตด์อ็กเทอรลัทีAมหาวทิยาลยัเอดนิเบอระ (University of Edinburgh) ก่อนมาเป็นนกัวทิยาศาสตรท์ีAยนิูเวอรซ์ติคีอลเลจ และยา้ยไปอยู่ทีAมหาวทิยาลยัวทิยาศาสตรแ์ละเทคโนโลยแีห่งนอรเ์วยใ์นกรงุทรอนดเ์ฮม (Norwegian University of Science and Technology in Trondheim) ในปี 1996 เมย-์บรติต ์โมเซอร ์ไดร้บัการแต่งตั Rงเป็นศาสตราจารยด์า้นประสาทวทิยาศาสตรใ์นปี 2000 และปจจบุนัั เธอดาํรงตําแหน่งเป็น ผูอ้ํานวยการศูนยก์ารคาํนวณประสาทในกรงุทรอนดเ์ฮม (Centre for Neural Computation in Trondheim) เอดวารด์ ไอ. โมเซอร ์เกดิปี 1962 ในกรงุ Ålesund ประเทศนอรเ์วย ์และถอืสญัชาตนิอรเ์วย ์เขาไดร้บัดุษฎบีณัฑติดา้นประสาทสรรีวทิยา (neurophysiology) จากมหาวทิยาลยัออสโลในปี 1995 และทาํวจิยัโพสตด์อ็กเทอรลั รว่มกบัภรรยาและผูร้บัรางวลัรว่มกนั เมย-์บรติต ์โมเซอร ์ทีAมหาวทิยาลยัเอดนิเบอระ (University of Edinburgh) ก่อนมาเป็นนกัวทิยาศาสตรท์ีAหอ้งปฏบิตักิารของจอหน์ โอคฟี ในกรงุลอนดอน ในปี 1996 พวกเขายา้ยไปทีAมหาวทิยาลยัวทิยาศาสตรแ์ละเทคโนโลยแีห่งนอรเ์วยใ์นกรงุทรอนดเ์ฮม (Norwegian University of Science and Technology in Trondheim) ซึAงเอดวารด์ โมเซอร ์ไดร้บัการแต่งตั Rงเป็นศาสตราจารยด์า้นประสาทวทิยาศาสตรใ์นปี 1998 ปจจบุนัเขาดํารงตําแหน่งเป็นผูอ้ํานวยการสถาบนัแคฟลเิพืAอการั

วจิยัระบบประสาทวทิยาศาสตรใ์นกรงุทรอนดเ์ฮม (Kavli Institute for Systems Neuroscience in Trondheim)

รางวลัโนเบลสาขาสรีรวทยาหรือการแพทย ์ิ 2014

จอหน์ โอคีฟ คน้พบในปี 1971 ว่า มเีซลลป์ระสาทส่วนหนึAงในสมองทีAจะถูกกระตุ้น เมืAอหนูอยู่ในตําแหน่งจาํเพาะในสิAงแวดลอ้ม เซลลป์ระสาทอืAนๆ จะถูกกระตุน้ต่างกนัไปในตําแหน่งอืAนๆ เขาเสนอว่าเซลลพ์วกนีRเป็น "เซลล(์ระบุ)สถานทีA" ซึAงเป็นตวัสรา้งแผนทีAของสิAงแวดลอ้มขึRนภายในสมอง เซลลส์ถานทีAอยูใ่นสมองส่วนทีAเรยีกว่า ฮปิโปแคมปส ั

Press Release Nobel Prize Physiology or Medicine 2014 ฉบับแปลไทย 5 / 5

เมย-์บรติต ์และ เอดวารด์ ไอ. โมเซอร ์คน้พบในปี 2005 ว่า มเีซลลป์ระสาทอืAนๆ ในสมองส่วนทีAใกลเ้คยีงกนัเรยีกว่า เอนโทไรนลั คอรเ์ทกซ ์ซึAงจะถูกกระตุน้เมืAอหนูเดนิผ่านตําหน่งบางตําแหน่ง เมืAอนําตําแหน่งเหล่านีRมารวมกนัจะเกดิเป็นกรดิรปูหกเหลีAยม โดย "เซลลก์รดิ" แต่ละเซลลจ์ะทําปฏกิริยิากนัในรปูแบบของพืRนทีAว่างทีAจาํเพาะตวั หากนําขอ้มลูมารวมกนั เซลลก์รดิพวกนีRกส็ามารถสรา้งระบบพกิดั ซึAงช่วยในการนําทางในพืRนทีAว่างได ้

เซลลก์รดิและเซลลอ์ืAนๆ ในเอนโทไรนลัคอรเ์ทกซ ์(ซึAงทําหน้าทีAรบัรูท้ศิทางของหวัสตัวท์ดลอง และขอบเขตของหอ้ง) ทาํงานรว่มกบัเซลลส์ถานทีAในฮปิโปแคมปส ในการสรา้งโครงขา่ยั

ตําแหน่ง วงจรนีRทาํใหเ้กดิระบบการระบุตําแหน่งอย่างครบถว้นสมบรูณ์ และเป็น GPS อยู่ภายในสมอง ระบบระบุตําแหน่งในสมองของมนุษย ์มอีงคป์ระกอบต่างๆ คลา้ยคลงึกบัระบบทีAพบอยูใ่นสมองของหนู