ทฤษฎีสมองสองซีก ที่ถูกพัฒนาโดย ดร.โรเจอร์ ดับบลิว สเปอร์รี (Dr.Roger W. Sperry) ถูกนำเสนอในปี ค.ศ. 1981 โดยระบุว่า สมองคนเรานั้นแบ่งการทำงานเป็นซีกซ้าย-ซีกขวา โดยทั้งสองซีกจะมีความถนัดที่แตกต่างกัน โดยซีกซ้ายจะทำงานเกี่ยวกับจิตสำนึก เช่น การคิดในเชิงตรรกวิทยา การตัดสินใจต่าง ๆ ส่วนซีกขวา ทำหน้าที่ควบคุมเกี่ยวกับจิตใต้สำนึก ระบบประสาท ความทรงจำ รวมไปถึงความคิดสร้างสรรค์และจินตนาการต่าง ๆ

แต่จะเกิดอะไรขึ้น หากสมองของมนุษย์เหลือเพียงครึ่งเดียว?

ทำไมต้องสมองซีกเดียว

โดยพื้นฐานแล้ว การที่มนุษย์ยังคงมีสมองครบถ้วนสมบูรณ์นั้นถือเป็นเรื่องดี แต่ในบางกรณีก็เลี่ยงไม่ได้ ที่อาจต้องเหลือสมองเพียงซีกเดียว เช่น จากการประสบอุบัติเหตุ รถจักรยานยนต์หรือจักรยานล้ม เนื้องอกในสมอง หรือโรคหลอดเลือดสมอง หากกล่าวว่า สมองซีกซ้ายคอยควบคุมเกี่ยวกับการคิดเชิงตรรกะ หรือซีกขวาควบคุมเกี่ยวกับความคิดสร้างสรรค์แล้ว เมื่อผู้ป่วยต้องสูญเสียสมองไปด้านใดด้านหนึ่ง เขาจะกลายเป็นคนที่ขาดเหตุผล หรือขาดจินตนาการไปเลยหรือไม่ และนี่เป็นที่มาของการศึกษาอย่างจริงจังนั่นเอง

ความสามารถที่หายไปครึ่งหนึ่งพร้อมสมอง

เราอดที่จะจินตนาการไม่ได้ว่า การสูญเสียสมองจะนำมาซึ่งความบกพร่องต่าง ๆ หรืออย่างเลวร้าย ความสามารถหรือการทำงานของสมองจะหายไปครึ่งหนึ่งเลยหรือไม่ อย่างไรก็ตาม จากผลการศึกษาเบื้องต้นนั้น มีความเป็นไปได้ที่สมองที่มีเพียงครึ่งเดียวอาจมีเครือข่ายประสาทที่ดีกว่าสมองที่มีสองซีกโดยสมบูรณ์ ยกตัวอย่างเช่น ในบางรายของผู้ป่วยโรคลมชักอย่างรุนแรงที่มีความจำเป็นต้องผ่าเอาสมองออกไปครึ่งหนึ่ง หลังจากนั้นได้มีการสังเกตอาการหลังได้รับการผ่าตัดสมอง และพบว่า หากสมองส่วนใดส่วนหนึ่งหายไป ส่วนที่เหลืออยู่จะช่วยส่งเสริมชดเชยฟังก์ชันการทำงานทดแทนได้

สมองของมนุษย์มีความสามารถตามธรรมชาติที่ยอดเยี่ยม แม้ในกรณีที่มีการสูญเสียฟังก์ชันการทำงานที่สำคัญไป แต่ความสามารถในการชดเชยฟังก์ชันที่สูญหายจะทำงาน แม้เรื่องนี้เป็นสิ่งที่ทราบกันดีมานาน แต่จากการศึกษาอย่างเป็นทางการและตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports รายงานว่า ผู้ที่ได้รับการผ่าตัดซีกสมองในช่วงวัยเด็กได้เติบโตเป็นผู้ใหญ่ขึ้น ในแต่ละกรณีแม้จะมีสมองครึ่งนึงที่ถูกตัดออกไป แต่สมองส่วนที่เหลืออยู่ก็สามารถทดแทนสมองส่วนที่สูญเสียไป และคอยเชื่อมต่อระบบประสาท รวมไปถึงแก้ไขการทำงานต่าง ๆ ของสมอง

สมองสร้างตัวเองใหม่ได้อย่างไรหลังสูญเสียบางส่วนไปแล้ว

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการสังเกตอาสาสมัครที่ได้รับการผ่าตัดสมองครึ่งซีก โดยทั่วไปนั้น ทุกคนสามารถพูดคุยได้อย่างปกติ บางคนมีความสามารถในการรับรู้ที่ดีมาก ดังนั้น ในขั้นตอนต่อไป นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการค้นหาคำตอบว่า กระบวนการทางประสาทที่เกิดขึ้นในสมองนั้น มีการทำงานอย่างไร

การวิจัยในครั้งนี้ ได้รับความร่วมมือจากอาสาสมัครที่ได้รับการรักษาโดยผ่าตัดสมองและเหลือสมองเพียงครึ่งซีก แบ่งเป็นเพศชาย 4 คน เพศหญิง 2 คน ทุกคนมีอายุอยู่ในช่วง 20-30 ปี ในบรรดาอาสาสมัครกลุ่มนี้ คนที่ได้รับการผ่าตัดตั้งแต่อายุน้อยที่สุดคือ เมื่ออายุเพียง 11 เดือนหลังคลอด ส่วนคนที่ได้รับการผ่าตัดเมื่ออายุมากที่สุดคือตอนอายุ 11 ปี และนอกเหนือจากอาสาสมัครทั้ง 6 คนนี้ ยังมีการคัดคนที่มีสมองสมบูรณ์อีก 6 คนมา เพื่อทำการเปรียบเทียบอีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์ใช้ fMRI (Functional magnetic resonance imaging) สังเกตสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของสมองที่เกิดขึ้นเองในสมองที่อยู่สภาพผ่อนคลายของอาสาสมัคร คอยสังเกตและให้ความสนใจเป็นพิเศษไปที่ส่วนต่าง ๆ ของสมองซึ่งทำหน้าที่ในการรับรู้ มองเห็น การเคลื่อนไหว อารมณ์ และความคิด ขั้นต่อไปข้อมูลนี้ถูกเปรียบเทียบกับข้อมูลจากฐานข้อมูลโครงการที่มีชื่อว่า “Brain Genomics Superstruct Project” ซึ่งมีการรวบรวบข้อมูลสแกนของสมองของคนทั่วไป 1,842 คน

ผลลัพธ์ที่น่าแปลกใจ สิ่งที่เป็นไปตามการคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์คือ เมื่อสมองหายไปครึ่งซีก สมองส่วนที่เหลือก็สามารถเข้ามาทำหน้าที่ทดแทนได้เหมือนคนมีสมองครบสมบูรณ์ ซึ่งไม่น่าแปลกใจอะไร แต่เรื่องที่น่าตื่นเต้นก็คือ การทำงานของสมองของผู้ป่วยที่เข้ารับการผ่าตัดสมองครึ่งซีก (hemispherectomy)นั้น กลับมีการเชื่อมต่อเครือข่ายประสาทที่ดีกว่าสมองของคนกลุ่มปกติ

โดยนักวิทยาศาสตร์สรุปว่า การทำงานร่วมกันระหว่างโครงข่ายในสมองได้รับการสร้างขึ้นใหม่หลังจากได้รับการผ่าตัด  อย่างไรก็ตาม คำถามต่อไปคือ สมองสามารถทำการเชื่อมโยงฟังก์ชันการทำงานสิ่งที่เกี่ยวข้องหรือ “ความถนัด” ของสมองแต่ละข้างเข้าด้วยกันได้อย่างไร ในเมื่อมีสมองเพียงซีกเดียว ไม่ว่าจะเป็นทักษะการเข้าสังคม พรสวรรค์ในการเล่นกีฬา หรือแม้แต่การตัดสินใจ ดังนั้น ภารกิจต่อไปคือ การสำรวจหลักการพื้นฐานของการปรับโครงสร้างสมองที่นำไปสู่การแก้ไขฟังก์ชันการทำงาน ซึ่งจะมีประโยชน์เพื่อประกอบการตัดสินใจและกำหนดขอบเขตสำหรับการผ่าตัดสมองที่ดีกว่าเดิม และยังอาจช่วยคนที่สมองเสียหายได้อีกด้วย  

สมองนั้นช่างมีกลไกการทำงานที่ซับซ้อน และยังมีอีกหลายด้านที่เรายังไม่เข้าใจ เราอาจค้นพบว่า สมองนั้นมีส่วนที่เปราะบาง แต่ในขณะเดียวกัน ก็กลับค้นพบว่าสมองนั้นมีประสิทธิภาพในตัวเองลึกซึ้งจนน่าพิศวง และที่สำคัญคือ สิ่งสิ่งนั้นมีอยู่ในพวกเราทุกคน