คลื่นสมอง (electroencephalogram)

"เจ้าได้รับเลือกไปอยู่....สลีธีริน"

หมวกคัดสรรกำลังจะเกิดขึ้นจริง นักศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมตซาซูเสตต์ (MIT) สถาบันทางเทคโนโลยีอันดับหนึ่งของโลก ได้คิดหมวกคัดสรรที่สามารถสื่อสารกับเราได้ผ่านการวิเคราะห์คลื่นสมอง เรามาทำความรู้จักคลื่นสมองและเปิดเผยกลไกการทำงานของหมวกคัดสรร

คลื่นสมอง (electroencephalogram) เป็นการตรวจจับคลื่นกระแสไฟฟ้าที่เซลล์สมองส่งออกมา ใช่แล้วครับเซลล์สมองคุยกันด้วยกระแสไฟฟ้า หาใช่คลื่น 5G ไม่ เราสามารถตรวจจับกระแสไฟฟ้านั้นได้ทางผิวหนัง กระแสไฟฟ้าบางส่วนส่งมาถึงผิวหนัง เราใช้อุปกรณ์การตรวจจับเป็นแผ่นตัวนำเล็ก ๆ ไปแปะไว้ที่หนังศีรษะ เราจะสามารถบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมองได้

จีน เกรย์และ ชาร์ลส์ เซเวียร์ สามารถรับรู้และแปลผลจากการสัมผัสได้โดยตรง ต่างจาก แมกนีตู้ ที่ชอบถ่ายรูปสวัสดียามเช้า ส่งอรุณสวัสดิ์ตามไลน์

กระแสไฟฟ้าที่ออกมาเป็นผลรวมของปริมาณกระแสไฟฟ้า ทางฟิสิกส์เรียกว่าปริมาณเวกเตอร์ คือมีทั้งขนาดและทิศทาง สามารถรวมกันถ้าทิศทางเดียวกันหรือหักล้างกันได้หากทิศทางต่างกัน สิ่งที่บันทึกได้คือผลรวม
จุดตรวจจับคลื่นเราจะติดเซนเซอร์ไว้ตามจุดต่าง ๆ ตามบริเวณของผิวสมอง ได้แก่ frontal คือส่วนหน้า, temporal คือส่วนด้านข้าง, parietal คือส่วนบน, occipital คือส่วนหลัง, central sulcus คือตรงกลาง แต่ละพื้นที่จะแสดงกระแสไฟฟ้าของสมองกลีบนั้นบันทึกตามเวลา โดยธรรมชาติขณะสมองนิ่ง ๆ สงบ ๆ ก็จะยิงไฟออกมาด้วยความถี่ 8-12 เฮิร์ตส์ ด้วยความต่างศักย์ 5-6 ไมโครโวลต์

เมื่อพื้นที่ต่าง ๆ ของสมองมีการใช้งานก็จะแรงขึ้นถี่ขึ้น แต่หากมีความผิดปกติเช่นชักเกร็ง ก็จะถี่มากแรงมาก หรือสมองส่วนที่ไม่ทำงาน คลื่นก็จะราบเรียบ ต่ำเตี้ยเรี่ยดิน มีคำเรียกคลื่นต่าง ๆ ลักษณะที่บ่งชี้โรคมากมาย ที่จะช่วย...ย้ำว่าช่วยเท่านั้น ในการวินิจฉัย ไปประกอบกับความน่าจะเป็นทางคลินิกด้วย

ตัวอย่างเช่นโรคลมชัก จะพบคลื่นไฟฟ้าผิดปกติไม่เกิน 50% หรือตัวอย่างที่สอง ลักษณะที่เรียกว่า "triphasic wave" น่าจะเป็นสมองทำงานผิดปกติจากตับวายไตวาย แต่ทั้งหมดก็ไม่ 100% นะ เรียกว่าเป็นการตรวจที่มีความจำเพาะสูง แต่ความไวต่ำ

ข้อบ่งใช้คลื่นสมองทางคลินิกเช่น ภาวะโคม่าที่สงสัยว่าเป็น nonconvulsive seizure โรคลมชักแบบไม่มีอาการเกร็งกระตุกให้เห็น หรือภาวะชักตลอดเวลา status epilepticus ที่เป็นมานานจนกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาทมันไม่ตอบสนอง แต่สมองยังชักอยู่
เช่นภาวะซึมที่หาสาเหตุอื่นไม่พบ การทำ EEG ร่วมกับการถ่ายภาพรังสีสมองอาจจะช่วยได้ หรือติดตามอาการชักหลังจากให้ยาในบางกรณี
เช่นภาวะชักที่วินิจฉัยยาก ใช้การตรวจ EEG ร่วมกับการบันทึกพฤติกรรมด้วยกล้องวงจรปิด ทั้งการวินิจฉัยและการติดตาม

คราวนี้มาที่หมวกคัดสรรยุค MIT จะมีเซนเซอร์จับส่วนต่าง ๆ ของหนังศีรษะ ภาษาเพราะ ๆ เรียกว่า อีเล็กโทรด รับสัญญาณแล้วใช้ artificial intelligence algorithm ใช้ปัญญาประดิษฐ์อีกแล้ว มาแปลผลอารมณ์ความรู้สึก การตื่นเต้น การนิ่งเฉย แล้วแปลมาเป็นคำพูดภาษามนุษย์เหมือนหมวกคัดสรร รุ่นฮอว์กวอตส์ ว่าคนนั้นรู้สึกและมีภาวะทางสมองเป็นอย่างไร

ตอนที่ผมเข้าปีหนึ่งที่ฮอว์กวอตส์ เมื่อศาสตราจารย์มักกอนนากัลสวมหมวกใบนั้นให้ผม หมวกมันพูดว่า "อืม...น่าสนนะพ่อกระต่ายน้อย นิสัยดุดัน ความคิดเป็นระบบ ทำงานเป็นทีมได้ดี กระหายชัยชนะ เจ้าน่าจะไปได้ดีที่กริฟฟินดอร์.. อะไรนะ.. อยากเก่งกว่ากริฟฟินดอร์ อืม...งั้นก็มีเพียงที่เดียว ที่เจ้าจะประสบความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ มากกว่าใครในประวัติศาสตร์ของเรา ข้าจะส่งเจ้าไปที่...
.....
.....
แอนฟิลด์"