ไม่ว่าคุณคิดจะทำอะไร ‘ขนาด’ มักมีอิทธิพลต่อการตัดสินใจเสมอ บ้างก็ขอเลือกใหญ่ๆ เอาไว้ก่อนเพื่อความสบายใจ
โดยเฉพาะ ‘สมอง’ อวัยวะอันปราดเปรื่องที่สุดของร่างกายที่มนุษย์มักเชื่อว่า ขนาดปริมาตรสมองส่งผลโดยตรงต่อความเฉลียวฉลาด และจำเป็นต่อการพัฒนาทักษะเอาตัวรอดอย่างยิ่งยวด
มนุษย์ค่อนข้างภูมิใจกับสมองของตัวเองเสมอ และมักเอาไปเทียบเคียงกับบรรพบุรุษโฮโมนิดส์อื่นๆ แต่น่าแปลก เมื่อตลอดวิวัฒนาการมนุษย์ที่ผ่านมาร่วม 10,000 ปี ตั้งแต่เราเริ่มเปลี่ยนวิถีนักล่าและหาของป่า (Hunting & Gathering) สู่สังคมกสิกรรมเต็มรูปแบบ สมองของมนุษย์กลับหดเล็กลงจาก 1,500 ซีซีไปเป็น 1,350 ซีซี และมีแนวโน้มลดลงเรื่อยๆ
สมองโฮโมอีเรคตัส (ซ้าย) สมองโฮโมเซเปียน (ขวา) / Smithsonian Institution
มนุษย์กำลังทึ่มหรือเปล่า? หรือเรากำลังมีวิวัฒนาการทางสมองแบบถอยหลัง จะโทษเทคโนโลยีดีไหมที่ทำให้สมองที่เคยภูมิอกภูมิใจหดเล็กลง
แต่หากเรามองด้ายสายตาของธรรมชาติและวิวัฒนาการแล้ว ชีวิตก็มักพิสูจน์ให้เห็นว่า ขนาดที่เล็กลงก็ไม่ได้หมายความว่า ‘ไร้ประสิทธิภาพ’ ที่สำคัญนิยามของสมองและสติปัญญาของสรรพชีวิตอื่นๆ อาจแตกต่างไปจากที่พวกเราเข้าใจโดยสิ้นเชิง
สมองจิ๋วๆ ในโลกใบใหญ่
ใครกันเป็นผู้ครอบครองสมองอันน่าพิศวงที่สุด นักธรรมชาติวิทยาคงต้องยอมยกให้ ‘แมงมุม’ เจ้า 8 ขาในกลุ่มสัตว์ขาปล้อง (Arhropods) ที่มีขนาดตัวหลากหลายมากที่สุดในโลก ตั้งแต่เล็กนิดเดียวเท่าปลายเล็บอย่าง ‘แมงมุมมอส’ ในหมู่เกาะซามัว Patu Marplesi ที่มีขนาดจิ๋วเพียง 1 มิลลิเมตรทจนเกือบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า (จนคุณอาจหายใจเอามันเข้าไปหากอยู่ใกล้ๆ) ไปจนใหญ่เท่าจานข้าว หาญกล้าเขมือบนกเป็นอาหาร อย่าง ‘แมงมุมกินนกโกไลแอธ’ Theraphosa blondi
แต่ที่น่าสังเกตอย่างหนึ่งคือ สมองพวกมันช่างมีขนาดห่างกันมาก แต่กลับมีทักษะเอาตัวรอดที่ยอดเยี่ยมไม่เป็นรองกันทั้งแมงมุมตัวใหญ่และเล็ก พวกมันสามารถออกแบบใยที่มีความซับซ้อนสูงและใช้สภาพแวดล้อมประยุกต์เข้ากับลีลาการล่าเหยื่อแถมเป็น ‘นักเรียนรู้’ ตัวยงโดยขนาดสมองไม่มีอิทธิพลโดยตรงต่อพฤติกรรมดังกล่าวเลย
นักวิจัยเคยทดลองให้พวกมันสร้างใยในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เช่น กระบอกทรงกรวย กระบอกทรงหกเหลี่ยม หรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ทำมุมลาดเอียงต่างกัน แต่แมงมุมสามารถแก้ปัญหาได้ดีเยี่ยม เรียนรู้การสร้างใยในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เล็กใหญ่ไม่มีปัญหา โนพรอบเบลม
William Wcislo นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Smithsonian Tropical Research Institute เป็นหนึ่งในนักวิจัยที่สนใจความมหัศจรรย์ของสมองอาณาจักรแมลงอย่างมาก หากให้เทียบพฤติกรรมอันซับซ้อนที่แมลงแสดงออกกับขนาดสมองระดับจุลทรรศน์มันก็น่าพิศวงไม่น้อย โครงสร้างสมองจำเป็นแค่ไหนต่อทักษะการล่าและการสร้างพลวัตรทางสังคมในหมู่สัตว์ด้วยกัน
เพราะที่ผ่านๆ มาเกือบครึ่งศตวรรษ นักวิทยาศาสตร์ (เคย) เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตทรงภูมิ จำเป็นต้องมีพัฒนาการสมองขนาดใหญ่เท่านั้นเพื่อทำกิจกรรมที่ซับซ้อน แต่ Wcislo และนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแนวหน้า นำเสนอแนวคิดที่เปรี้ยวและท้าทายกว่า พวกเขาสนใจสมองที่ ‘เล็กลง’ แต่ทำงานได้ในระดับเดียวกันสัตว์สายพันธุ์ที่มีสมองใหญ่
แวดวงนวัตกรรมเองก็จำเป็นต้องทำความเข้าใจความพิถีพิถันของธรรมชาตินี้เช่นกัน แนวคิดของสมองที่เล็กลงต่อยอดสู่โลกคอมพิวเตอร์ เมื่อวิศวกรสามารถออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพคงที่หรือดีกว่า โดยทำให้มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ อย่าง ชิปประมวลผลคอมพิวเตอร์ ที่เป็นเสมือนสมองจักรกลที่ควบคุมทุกอย่างให้ราบรื่น
ความสัมพันธ์ของมวลร่างกายและสมองตามกฏฮาลเลอร์ (Haller’s rule) ที่ถูกท้าทายตลอด
ขนาดและประสิทธิภาพ มักถูกนักวิทยาศาสตร์อ้างอิงด้วย ‘กฎของฮาลเลอร์’ (Haller’s rule) ถือว่ากฎนี้เป็นการบุกเบิกโดยนักประสาทวิทยาชาวเยอรมนี Bernhard Rensch โดยยืมชื่อของนักกายวิภาคศาสตร์ในศตวรรษที่ 18 ‘อัลเบรคชท์ ฟอน ฮาลเลอร์’ (Albrecht von Haller) เพื่อเป็นเกียรติและฟังดูเป็นเรื่องเป็นราว สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมักจะมีสมองขนาดใหญ่ แต่อัตราส่วนของสมองกับขนาดของร่างกายจะเพิ่มขึ้นอย่างเป็นเหตุเป็นผลกัน
แต่สิ่งที่น่าทึ่งคือ มีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากละเมิดกฎนี้
ลองจินตนาการว่า คุณกำลังจะออกทริปไปต่างประเทศ 7 วันโดยมีกระเป๋าเดินทางใบโต แต่เมื่อถึงสนามบินตอนโหลดกระเป๋าขึ้นเครื่อง เจ้าหน้าที่สายการบินบอกว่า กระเป๋าคุณใหญ่เกินไป ต้องลดขนาดลงมาถึงจะโหลดขึ้นได้ คุณก็ต้องจำใจรื้อของออกมาใหม่ แล้วพิถีพิถันจัดมันอีกครั้งโดยใส่กระเป๋าใบเล็กกว่า แต่ต้องใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด ทั้งๆ ที่ทริปก็คือ 7 วันเท่าเดิม ซิปกระเป๋าก็แทบปริออก
สมองแมงมุมที่ยื่นไปในปล้องขา / doi:10.1016/j.asd.2011.07.002
สถานการณ์เช่นนี้แหละ ที่อาณาจักรแมลงต้องเผชิญ พวกมันมีการพัฒนาสมองอยู่ตลอดเวลา แต่สมองก็ไม่จำเป็นที่ต้องถูกตรึงไว้ที่เดิม ส่วนหนึ่งมันอัดแน่นจนย้อยไปที่ขา ไปที่กระดูกสันอก รูปร่างของมันจึงแปรเปลี่ยนสัณฐานไปตามสมองที่ยืดหยุ่นอย่างมีประสิทธิภาพ
แมงมุมขนาดใหญ่ที่สุดหนักถึง 3 กรัม และตัวที่เบาที่สุดหนักเพียง 0.005 มิลลิกรัม ห่างกันถึง 600,000 เท่า ลองคิดในมุมกลับ มันเหมือนกับคุณยืนคู่กับอภิมหายักษ์ที่สูงถึง 400 กิโลเมตร แล้วเจ้ายักษ์นั้นอาจมีสมองหนักถึง 910,000 กิโลกรัม
คราวนี้คำถามคือ คุณยังคิดว่าเจ้ายักษ์ตัวนี้ เฉลียวฉลาดกว่ามนุษย์อยู่ไหม? คุณคงมีคำตอบในใจอยู่แล้ว
William Wcislo เอาสมมติฐานนี้มาทดสอบกับแมงมุมเพื่อหาข้อจำกัดของความตระหนักรู้ หากแมงมุมตัวเล็ก สมองเล็ก มันก็น่าจะผิดพลาดมากกว่าหากทดสอบการสร้างใย แต่เปล่าเลย! แมงมุมขนาดเล็กกลับผิดพลาดเท่าๆ กันกับแมงมุมใหญ่ ไม่เพียงแค่แมงมุม ยังรวมไปถึงแมลงสายพันธุ์อื่นๆ ด้วย ซึ่งเราไม่เห็นการสูญเสียความสามารถในการแก้ปัญหากับขนาดสมองที่เล็กลงเลย
สมองที่ปรับปรุงให้เล็กลงจัดเป็นวิวัฒนาการที่ล้ำหน้าและไปไกลมาก หากส่องดูสมองที่เล็กในระดับจุลทรรศน์ ‘แอกซอน’ (Axon) หรือแขนงที่ยื่นยาวของเซลล์ประสาท ทำหน้าที่นำกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์ประสาท จะชุกชุมหนาแน่นขึ้นแต่แขนงแอกซอนจะสั้นลง นั่นหมายถึงสมองสามารถส่งกระแสประสาทสื่อสารกันได้ ‘รวดเร็ว’ กว่าสมองที่มีขนาดใหญ่
มีหลายๆ เหตุผลที่สมองของเราหดเล็กลงโดยมีปัจจัยพื้นฐานอย่างสภาพภูมิอากาศที่แปรเปลี่ยนไป สมองเป็นอวัยวะที่ใช้พลังงานสูงและร้อนง่าย ร่างกายจึงพยายามปรับปรุงมันอยู่ตลอดเวลาเพื่อจัดสรรพลังงานไปเลี้ยงสมองอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด เซลล์สมองเองจึงมีความยืดหยุ่น (Neuroplasticity) ปรับตัวง่าย
นักวิจัย Lars Chittka จากมหาวิทยาลัย Queen Mary University ที่เชี่ยวชาญด้านพฤติกรรมและการตระหนักรู้ ยืนยันว่า คุณไม่จำเป็นต้องมีสมองใหญ่เพื่อทำอะไรซับซ้อน อย่างในกรณีตัวต่อ (Wasp) ที่สามารถจดจำสมาชิกต่อในอาณาจักรเดียวกันได้ แต่เมื่อมองลึกไปยังสมอง กลับไม่มีสมองส่วนไหนเลยที่ควบคุมความซับซ้อนนี้
กล่าวได้ว่า สิ่งมีชีวิตกำลังท้าทาย ‘กฎของฮาลเลอร์’ อยู่ตลอดเวลาโดยทำให้ตัวเองเล็กลง แต่ยังมีพฤติกรรมซับซ้อนที่มีแต่จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แน่นอนงานวิจัยศึกษาสมองจิ๋วๆในสัตว์ ล้วนได้รับการตอบรับอย่างดีจากเหล่านักออกแบบนวัตกรรมในซิลิคอนวัลเลย์ ทำไมคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ๆ จะเลียนแบบสมองสัตว์ไม่ได้ เมื่อบริษัทหลายเจ้าก็กระหายเทคโนโลยี AI เครื่องจักรที่คิดได้ราวมนุษย์ ทำงานได้เร็วกว่าเราล้านเท่า แต่กลับมีขนาดจิ๋วนิดเดียวและไม่เรียกร้องมาก
Size does matter อาจจะใช้ตอบความมหัศจรรย์ของสมองไม่ได้ทั้งหมด
มันน่าอุ่นใจที่สมองมนุษย์แม้เล็กลงตามกลไกของวิวัฒนาการ แต่ก็ไม่ได้ถอยหลังลงคลอง
เรายังเรียนรู้อะไรจากสมองได้อีกมากไม่รู้จบ
อ้างอิงข้อมูลจาก
Breaking Haller’s rule: brain-body size isometry in a minute parasitic wasp
guides.library.harvard.edu/fas/Brains/Size
