สมองคนย่อส่วนที่เพาะในห้องแล็บมี “ลูกตา” งอกออกมา แถมมองเห็นแสงสว่างได้ด้วย

ทีมนักประสาทวิทยาจากเยอรมนีประสบความสำเร็จในการทำให้ "สมองจิ๋ว" หรือเนื้อเยื่อสมองที่เกิดจากสเต็มเซลล์ซึ่งเพาะเลี้ยงเอาไว้ในห้องปฏิบัติการ สามารถงอกขั้วประสาทตา (optic cup) ที่เปรียบเสมือนลูกตาขนาดเล็กออกมาได้ ซ้ำยังสามารถรับรู้และตอบสนองต่อแสงสว่างได้คล้ายกับมองเห็นอีกด้วย

ขั้วประสาทตาที่งอกออกมานั้นมีสองข้าง และเชื่อมต่อกับเนื้อเยื่อสมองเหมือนดวงตาของคนเราไม่มีผิด โดยปุ่มเล็ก ๆ ที่ช่วยในการมองเห็นนี้ เริ่มงอกขึ้นมาในวันที่ 30 ของการเพาะเลี้ยงสมองจิ๋ว ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ตรงกับขั้นตอนพัฒนาการของตัวอ่อนมนุษย์ ที่จะเริ่มพัฒนาเซลล์ประสาทตาเมื่อมีอายุได้ราว 4 สัปดาห์

ดร.ชัย โคปาลกฤษณัน ผู้นำทีมนักประสาทวิทยาของโรงพยาบาลประจำมหาวิทยาลัยดึสเซิลดอร์ฟ (Düsseldorf) บอกว่า "นี่เป็นครั้งแรกที่เนื้อเยื่อสมองซึ่งเพาะเลี้ยงในจานทดลอง สามารถพัฒนาเส้นใยประสาทซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์ปมประสาทของจอตา (Retina Ganglion Cell - RGC) โดยเชื่อมต่อเส้นใยเหล่านี้เข้ากับเนื้อเยื่อของสมองส่วนหน้าได้ ไม่ผิดไปจากธรรมชาติที่พบในคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั่วไป"

อันที่จริง "สมองจิ๋ว" (mini brain) ที่กล่าวมาข้างต้นนี้ ไม่ใช่สมองที่เป็นอวัยวะอย่างแท้จริง รวมทั้งไม่สามารถคิดนึกหรือรับความรู้สึกได้ แต่เป็นเนื้อเยื่อสมองขนาดเล็กที่เกิดจากสเต็มเซลล์แบบ IPS ซึ่งหมายความว่าเซลล์ร่างกายของผู้ใหญ่จะถูกนำมาผ่านกระบวนการเหนี่ยวนำทางเคมี เพื่อให้กลับคืนสู่สภาพเป็นเซลล์ต้นกำเนิดอีกครั้ง แล้วจึงกระตุ้นให้สเต็มเซลล์ที่ได้ดังกล่าวพัฒนาไปเป็นอวัยวะต่าง ๆ ตามต้องการ ซึ่งในกรณีนี้คือเนื้อเยื่อสมองนั่นเอง

รายงานการค้นพบที่ตีพิมพ์ในวารสาร Cell Stem Cell ฉบับล่าสุดระบุว่า ทีมวิจัยของเยอรมนีได้ใส่วิตามินเอในรูปของเรตินอลอะซีเตต (Retinol Acetate) ลงในจานเพาะเลี้ยงสมองจิ๋ว เพื่อกระตุ้นให้มีการสร้างเซลล์จอประสาทตาขึ้น จนปรากฏว่ามีขั้วประสาทตาซึ่งเป็นอวัยวะรากฐานที่นำไปสู่การสร้างลูกตาทั้งคู่งอกขึ้นมา

ภายในขั้วประสาทตาดังกล่าว มีเซลล์จอประสาทตาหลายประเภทอยู่รวมกันเป็นเครือข่าย โดยมีความไวต่อแสงและตอบสนองต่อแสงสว่างได้ดี ทั้งยังมีเซลล์ของเลนส์แก้วตาและเซลล์กระจกตารวมอยู่ด้วย

สมองจิ๋วที่เพาะเลี้ยงในการทดลองครั้งนี้รวม 314 ชิ้น มีขั้วประสาทตางอกขึ้นมาได้ถึง 73% ของทั้งหมด ทำให้เป็นโอกาสดีในการเตรียมนำสมองจิ๋วที่มีลูกตาอยู่ด้วยเหล่านี้ ไปใช้ในการศึกษาทดลองทางการแพทย์เพื่อรักษาโรคตาหลากหลายชนิด ซึ่งเดิมไม่สามารถจะศึกษาทดลองกับคนจริงได้ หรืออาจนำไปประยุกต์ใช้ในการสร้างอวัยวะขนาดเล็กเพื่อปลูกถ่ายในดวงตา เช่นแผ่นเยื่อบุเม็ดสีของจอตาก็ได้