รู้กันอยู่ว่าในโลกนี้มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาสูงที่สุดแล้ว มีระบบประสาทที่พัฒนาไปมากกว่าสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น มีระบบการทำงานที่ซับซ้อนแต่ถึงจะซับซ้อนเพียงไหน นักวิทยาศาสตร์ก็พยายามหาทางศึกษาค้นหาเพื่อเปิดเผยความลับออกมาจนได้ เป็นต้นว่าเรื่องการทำงานของสารเคมีที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ประสาทที่เรียกกันว่าสารสื่อประสาทซึ่งมีหลายตัว มีอยู่ตัวหนึ่งเป็นสารเคมีสื่อประสาทกลุ่มโมโนอะมีนมีชื่อว่า “เซโรโทนิน” (Serotonin) สารเคมีตัวนี้เกือบทั้งหมดในร่างกายหรือประมาณ 80-90% พบในทางเดินอาหาร ส่วนที่เหลือซึ่งมีประมาณ 10% พบในระบบประสาททั้งในสมองและในเซลล์ระบบประสาทส่วนกลางอื่นๆ เซโรโทนินทำหน้าที่หลายอย่างในร่างกาย เป็นต้นว่า ควบคุมความหิว อารมณ์ ความโกรธ ดุลของเซโรโทนินกับสารสื่อประสาทอีกตัวหนึ่งคือโดปามีนมีส่วนทำให้เกิดการแสดงออกด้านอารมณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์พบว่าอาหารที่บริโภคมีส่วนต่อสมดุลของสารสื่อประสาทสองตัวนี้เป็นต้นว่าเมื่อบริโภคอาหารโปรตีนสูง โดปามีนเพิ่มปริมาณขึ้นขณะที่เซโรโทนินลดลง ทำให้สัดส่วนของเซโรโทนินต่อโดปามีนลดลง ร่างกายจะแสดงอาการตื่นตัว กระฉับกระเฉง บางครั้งอาจแสดงอาการก้าวร้าว หากสัดส่วนเป็นไปในทางบวกหรือเซโรโทนินเพิ่มปริมาณขึ้นโดปามีนลดปริมาณลง ร่างกายจะสงบ บางครั้งถึงกับแสดงอาการง่วง การบริโภคอาหารที่มีแป้งสูงจะทำให้สัดส่วนเซโรโทนินต่อโดปามีนเป็นไปในทิศทางนี้ร่างกายจึงสงบลง สัดส่วนของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตในอาหารมีผลต่อการหลั่งโดปามีนและเซโรโทนินในเซลล์ประสาททำให้การแสดงออกของอารมณ์เป็นไปตามสัดส่วนของเซโรโทนินต่อโดปามีน หากกินโปรตีนมาก ร่างกายตื่นตัว ในขณะที่กินแป้งมาก ร่างกายจะซึมเซา จนออกอาการง่วง ช่วงพักรับประทานอาหารเที่ยงหากกินแป้งมากเกินไป ช่วงบ่ายมักง่วงเป็นผลมาจากเซโรโทนินเพิ่มปริมาณมากขึ้น ขณะที่โดปามีนลดปริมาณลง นักโภชนาการจึงแนะนำให้ลดแป้งลงในอาหารเที่ยงและเพิ่มสัดส่วนของโปรตีนให้มากขึ้นเพื่อร่างกายจะได้ไม่ซึมเซามากนักในช่วงบ่าย นี่คือเทคนิคง่ายๆในการควบคุมการแสดงออกของอารมณ์ในช่วงการประชุมหรือการเรียนตอนบ่ายโดยบริหารจัดการกับปริมาณของสารสื่อประสาทสองสามตัวในสมอง ในทวีปยุโรปและอเมริกาเหนือช่วงฤดูหนาว ผู้สูงอายุเกิดปัญหาซึมเศร้าได้บ่อย เป็นผลจากสภาพอากาศหนาวตลอดจนบรรยากาศที่ซึมเซา ฟ้าหม่น บรรยากาศเช่นนี้มีผลทำให้การสร้างสารเซโรโทนินลดปริมาณลง อันที่จริงในสภาวะเช่นนี้สัดส่วนของเซโรโทนินต่อโดปามีนลดลง ร่างกายควรแสดงออกในทิศทางที่ตื่นตัวแต่อย่างที่บอกคือการทำงานของสารสื่อประสาทเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อนจึงกลายเป็นว่าเมื่อสารเซโรโทนินลดปริมาณลง ขณะที่สารโดปามีนก็ลดปริมาณลงด้วย การแสดงออกของอารมณ์เป็นไปในทิศทางที่สับสนมากขึ้น จนกระทั่งออกอาการซึมเศร้า ฤดูหนาวในยุโรปและอเมริกาเหนือมีช่วงเวลายาวนาน ผู้ป่วยจากอาการซึมเศร้ามีมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้สูงอายุ แพทย์มักแนะนำให้บริโภคขนมหวานที่มีน้ำตาลสูงเพื่อให้เซลล์ประสาทเพิ่มการสร้างสารเซโรโทนิน ช่วยให้อาการซึมเศร้าลดลงจนกระทั่งหายไป คำแนะนำด้านโภชนาการลักษณะนี้เป็นที่รู้จักกันดี ในยุโรปและอเมริกาเหนือจึงมีร้านอาหารขายขนมหวานมากขึ้นในฤดูหนาวเพื่อช่วยลดปัญหาของโรคซึมเศร้านี่เอง กลไกของการเกิดโรคซึมเศร้าที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินจะเป็นอย่างไร มีนักวิจัยหลายทีมให้ความสนใจศึกษา สิ่งที่พบขณะนี้คือความลับของอาการซึมเศร้าอยู่ที่การสร้างสารเซโรโทนินที่อยู่บริเวณปลายแขนของเซลล์ประสาทนั่นเอง งานวิจัยโดยเช็น (W.V. Chen) แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย นิวยอร์ค สหรัฐอเมริกา ร่วมกับทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน เซนต์หลุยส์ สหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้เฉียวตง ประเทศจีน (Shanghai Jiao Tong University) ตีพิมพ์ในวารสารด้านวิทยาศาสตร์อันดับหนึ่งคือ Science ปลายเดือนเมษายน ค.ศ.2017 พบจากการศึกษาในหนูทดลองว่าแขนหรือแอ็กซอนบริเวณปลายเซลล์ประสาททำหน้าที่รับส่งสัญญาณจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง โดยสัญญาณถูกส่งไปในรูปของสารสื่อประสาท หากการส่งสัญญาณเกิดปัญหา (Miswiring) อันเป็นผลให้สัญญาณถูกส่งไปไม่ได้ ปัญหานี้อาจเกิดจากปริมาณสารสื่อประสาทหรือความผิดปกติของปลายประสาท หรือจากโปรตีนตัวรับสารสื่อประสาทที่ปลายประสาท ผลคือการทำงานของสารเซโรโทนินเกิดปัญหา สิ่งนี้เองที่เป็นผลให้เกิดความแปรปรวนของอารมณ์จนกระทั่งเกิดปัญหาซึมเศร้า สิ่งที่นักวิจัยกลุ่มนี้สนใจคือการทำหน้าที่ของโปรตีนตัวรับสารสื่อประสาท โปรตีนตัวรับสารสื่อประสาทที่ว่านี้สร้างขึ้นจากยีนที่มีชื่อว่า Pcdhαc2 โดยยีนตัวนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนที่ทำหน้าที่ร่วมกับสารเซโรโทนินที่ถูกสร้างขึ้นบริเวณแขนแอ็กซอนปลายเซลล์ประสาทซึ่งยื่นยาวออกไปสัมผัสเซลล์ประสาทอื่นๆในสมองและระบบประสาทส่วนกลาง การทำงานของเซโรโทนินนี้เองที่เข้าไปเกี่ยวข้องกับการแสดงอารมณ์ต่างๆ สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้พบคือจุดที่ปลายแขนเซลล์ประสาทที่สัมผัสกับปลายประสาทของอีกเซลล์หนึ่งจำเป็นต้องมีพื้นที่ว่างเล็กๆที่มีขนาดตามที่กำหนด หากพื้นที่นี้ไม่เป็นไปตามที่ควรเป็น การทำงานของเซลล์ประสาทย่อมเกิดปัญหานั่นเป็นประเด็นหนึ่ง ส่วนอีกประเด็นหนึ่งคือโปรตีนตัวรับสารสื่อประสาททำงานได้ไม่ปกติ ยีน Pcdhαc2 พบในกลุ่มของยีนที่ทำหน้าที่สร้างโปรตีนที่ยื่นออกไปบริเวณผิวเซลล์ โปรตีนประเภทนี้ทำหน้าที่คล้ายไอดีการ์ดหรือบัตรแสดงตัวตน ดังนั้นเมื่อสารเซโรโทนินถูกปล่อยออกมาจากปลายประสาทของเซลล์หนึ่งเพื่อผ่านเข้าไปสัมผัสกับปลายประสาทอีกเซลล์หนึ่ง เซโรโทนินทำงานได้หากไอดีการ์ดที่บริเวณเซลล์นั้นตอบสนองต่อเซโรโทนิน กระบวนการเช่นว่านี้เรียกว่า Tiling กรณีของหนูทดลอง ยีนกลุ่มนี้ถูกกำจัดทิ้งไปจนหมด ส่งผลให้เซโรโทนินถูกสร้างขึ้นแล้วแต่ส่งสัญญาณทำงานไปยังเซลล์ประสาทข้างเคียงไม่ได้เนื่องจากขาดไอดีการ์ด ผลที่ตามมาคืออารมณ์ของหนูแปรปรวนไป หนูกลุ่มนี้เมื่อจับไปว่ายน้ำ หนูพวกนี้จะแสดงอาการท้อแท้ ปล่อยให้ตัวเองจมน้ำแทนที่จะดิ้นรนต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอด ทั้งๆที่กล้ามเนื้อขายังแข็งแรงสามารถว่ายน้ำได้สบาย อาการของหนูที่แสดงออกมาเช่นนี้คล้ายคลึงกับมนุษย์ที่เกิดอาการซึมเศร้าคล้ายไม่อยากมีชีวิตอยู่ต่อ ข้อมูลลักษณะนี้เคยมีรายงานวิจัยในแมลงวันมาแล้วจากงานวิจัยที่มหาวิทยาลัยควีนสแลนด์ ออสเตรเลีย นักวิจัยสรุปว่าเซโรโทนินซึ่งทำหน้าที่แสดงสัญญาณเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท (wiring) หากโปรตีนที่ทำหน้าที่รับสัญญาณเกิดปัญหา การแสดงอารมณ์อย่างเช่นอาการซึมเศร้าย่อมเกิดขึ้นได้ ความลับจึงอยู่ที่ยีนที่ทำหน้าที่สร้างโปรตีนรับสัญญาณเหล่านี้ หากแก้ไขปัญหาได้ การรักษาโรคซึมเศร้าหรือแม้กระทั่งโรคทางประสาทอื่นๆก็ไม่น่าจะเป็นปัญหา คอลัมน์ สนุกกับเทคโนโลยี ดร.วินัย ดะห์ลัน