ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์

ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์ (อังกฤษ: neural correlates of consciousness, ตัวย่อ NCC) คือเซตที่เล็กที่สุดของปรากฏการณ์ในเซลล์ประสาท และการประกอบกันของเซลล์ประสาทพอที่จะให้เกิดอารมณ์ที่รับรู้ (conscious percept) นักวิทยาศาสตร์ประสาทใช้วิธีการทดลองเป็นหลักเพื่อที่จะค้นพบประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์ เซตได้รับการกำหนดให้เล็กที่สุดเพราะว่า ถ้าสมองเป็นเพียงธรรมชาติเดียวที่ก่อให้เกิดการรับรู้อารมณ์ สิ่งที่จะต้องสืบหาก็คือ ส่วนไหนของสมองเป็นส่วนสำคัญให้เกิดการรู้อารมณ์ วิทยาศาสตร์ของการรับรู้อารมณ์ต้องอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างสภาวะจิตใจที่เป็นอัตตวิสัย และสภาวะสมองที่เป็นปรวิสัยอย่างแม่นยำ กล่าวคือ อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจิตที่รับรู้อารมณ์ (conscious mind) และปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในสมอง. ความก้าวหน้าของปรัชญาประสาท (neurophilosophy) ที่ผ่าน ๆ มา มาจากความใส่ใจในสมอง ไม่ใช่ในจิตใจ ในพื้นเพภูมิหลังเช่นนี้ ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์ (ซึ่งอยู่ในสมอง) สามารถที่จะพิจารณาได้ว่า เป็นเหตุของการรับรู้อารมณ์, และการรับรู้อารมณ์สามารถที่จะพิจารณาได้ว่า เป็นคุณสมบัติแปรตาม (dependent property) ของระบบชีวภาพ (biological system) บางอย่างที่ซับซ้อน ที่ปรับตัวแก้ไขตนเองได้ ที่มีความเชื่อมโยงสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างสูง และเป็นระบบชีวภาพที่ยังไม่มีการนิยามที่ชัดเจน การค้นพบและการแสดงลักษณะเฉพาะของประสาทสัมพันธ์ (neural correlates) คงไม่ทำให้ปรากฏซึ่งทฤษฎีของการรับรู้อารมณ์ (theory of consciousness) ที่จะสามารถอธิบายว่า ระบบอย่างหนึ่ง ๆ สามารถที่จะรู้สึกถึงสิ่งใดสิ่งหนึ่งได้อย่างไร หรือว่า ระบบอย่างหนึ่ง ๆ เกี่ยวข้องกับการรับรู้อารมณ์ได้อย่างไร นี่แหละที่เรียกกันว่า ปัญหายากของการรับรู้อารมณ์ (hard problem of consciousness) แต่ความเข้าใจในประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์น่าจะเป็นก้าว ๆ หนึ่งเข้าไปสู่ทฤษฎีเช่นนั้น นักประสาทชีววิทยาโดยมากสันนิษฐานว่า ตัวแปรที่ทำให้เกิดการรับรู้อารมณ์น่าจะอยู่ที่เซลล์ประสาท ที่มีความเป็นไปตามหลักฟิสิกส์แบบฉบับ (classical physics) แม้ว่านักวิชาการบางคนจะได้เสนอทฤษฎีการรับรู้อารมณ์แบบควอนตัม ที่เป็นไปตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) อย่างไรก็ดี ในบทความตีพิมพ์ปี 2549 ของนักวิทยาศาสตร์ประสาทคอชฮ์และนักฟิสิกส์เฮพพ์ สรุปความลงได้ว่า ทฤษฎีการรับรู้อารมณ์แบบควอนตัมปราศจากความน่าเชื่อถือและหลักฐาน และไม่จำเป็น เพราะว่า เครือข่ายเซลล์ประสาทมีระบบซ้ำสำรอง (redundancy) และระบบขนาน (parallelism) หลายระบบ ดังนั้น แม้ว่าปรากฏการณ์ในเซลล์ประสาทกลุ่มหนึ่งจะมีความสัมพันธ์กับอารมณ์ที่รับรู้ (percept) ในกรณีหนึ่ง แต่กลุ่มเซลล์ประสาทอีกกลุ่มหนึ่งก็อาจจะอำนวยให้เกิดอารมณ์ที่รับรู้ที่เกี่ยวข้องกันกับกรณีแรก ถ้าเซลล์ประสาทกลุ่มแรกถูกทำลายหรือทำให้หมดสมรรถภาพไป. อาจจะเป็นไปได้ว่า ในทุก ๆ กรณี สภาวะจิตใจที่เป็นอัตวิสัยและตนรู้ได้ ต้องมีประสาทสัมพันธ์ เพราะฉะนั้น ในกรณีที่ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์เกิดขึ้นโดยการเหนี่ยวนำประยุกต์ (induced artificially) สัตว์ทดลองนั้นย่อมประสบอารมณ์ที่เกี่ยวข้องกันกับประสาทสัมพันธ์นั้น อีกทั้งการรบกวนหรือการทำให้หมดสมรรถภาพซึ่งประสาทสัมพันธ์ของอารมณ์อย่างหนึ่ง ย่อมมีผลต่ออารมณ์นั้น หรือทำให้อารมณ์นั้นหายไป แสดงความเป็นเหตุและผลของประสาทสัมพันธ์และอารมณ์นั้น ๆ ประเด็นเรื่องที่ได้รับการวิจัย และปรากฏความก้าวหน้าในหลาย ๆ ปีที่ผ่านมา มีดังต่อไปนี้  ความสามารถที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ของนักประสาทวิทยาที่จะบังคับเซลล์ประสาทโดยเทคนิคต่าง ๆ ที่มาจากอณูชีววิทยา ร่วมกันกับการใช้อุปกรณ์นำแสงในการทดลอง (ตัวอย่างเช่นในงานของ อดาแมนทิดิสและคณะ ปี 2550) อาศัยวิวัฒนาการที่เป็นไปพร้อม ๆ กันของ ที่ง่ายกับการวิเคราะห์และการจัดแจงจีโนมที่เป็นไปอย่างกว้างขวาง ความเป็นไปร่วมกันของ สิ่งเหล่านี้นี่แหละ ที่น่าจะนำไปสู่ความเข้าใจที่สามารถแสดงเหตุและผลของการรับรู้อารมณ์ อันเป็นธรรมชาติลึกลับที่สำคัญอย่างหนึ่งของชีวิต บทว่า การรับรู้อารมณ์ (consciousness) นั้น มีสาธารณสมบัติสองอย่าง จะรู้สิ่งใดสิ่งหนึ่ง สมองต้องอยู่ในสภาวะตื่นตัวค่อนข้างสูง ไม่ว่าจะตื่นอยู่หรือจะหลับฝัน (REM sleep)  ระดับการตื่นตัวของสมองนั้น ขึ้นลงตามจังหวะรอบวัน (circadian rhythm) โดยมีอิทธิพลจากการนอนไม่เพียงพอ ยาเสพติดและสุรา การใช้เรี่ยวแรง ฯลฯ. ความตื่นตัวนั้น สามารถวัดได้โดยพฤติกรรม โดยใช้ตัวกระตุ้นอย่างใดอย่างหนึ่งที่ส่งให้เกิดปฏิกิริยาทางพฤติกรรมอันเป็นบรรทัดฐาน (อย่างเช่น เสียงในระดับที่ทำให้เกิดการขยับลูกตาหรือการหมุนศีรษะ ไปทางแหล่งกำเนิดเสียง) . แพทย์ฝ่ายรักษา (Clinicians) ใช้ระบบการวัดเช่นแบบประเมินความรู้สึกตัวของกลาสโกว (Glasgow Coma Scale) เพื่อที่จะวัดระดับความตื่นตัวในคนไข้ ความตื่นตัวระดับสูงมีความสัมพันธ์กับการรับรู้อารมณ์แต่ละอย่าง ไม่ว่าจะเป็นการเห็น การได้ยิน การทรงจำ การวางแผน หรือการจินตนาการเรื่องใดเรื่องหนึ่ง. ระดับต่าง ๆ ของสภาพการรับรู้ ก็มีความสัมพันธ์กับการรับรู้อารมณ์ประเภทต่าง ๆ สภาพการรับรู้เวลาตื่นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงจากเวลาฝัน (ตัวอย่างเช่น เวลาฝันไม่มีการตรวจสอบตนเอง [self reflection]) และจากเวลาหลับสนิท. ในสภาพการรับรู้ทั้ง 3 กลไกชีวภาพพื้นฐาน (basic physiology) ของสมองได้รับผลกระทบ และแม้ในสภาพการรับรู้อารมณ์อันผันแปร (altered states of consciousness) กลไกชีวภาพพื้นฐานของสมองก็ได้รับผลเช่นกัน เช่นหลังจากบริโภคยาหรือในระหว่างการเจริญสมถะวิปัสสนา (meditation) ซึ่งเป็นเวลาที่การรับรู้อารมณ์และความเข้าใจในอารมณ์นั้น อาจจะมีสมรรถภาพเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเวลาอื่นที่ตื่นอยู่โดยปกติ. แพทย์ฝ่ายรักษาเรียกสภาวะที่เสียหายของการรับรู้อารมณ์ว่า “สภาพโคม่า (comatose state) ”, “สภาพผักเรื้อรัง (persistent vegetative state) ”, และ “สภาพรับรู้อารมณ์มินิมัล (minimally conscious state) ” ในที่นี้ “สภาพ” หมายถึง “ปริมาณ” ของการรับรู้อารมณ์ที่เป็นวัตถุภายนอก ตั้งแต่ไม่รู้อะไรเลยในสภาพโคม่า สภาพผักเรื้อรัง และความไม่รู้สึกตัวจากยาชา, จนกระทั่งถึงสภาพความรู้สึกขึ้น ๆ ลง ๆ ที่จำกัดของการรับรู้สัมผัสในสภาพรับรู้อารมณ์มินิมัล เช่นการละเมอเดิน หรือการชักแบบจำกัดแต่ซับซ้อนในโรคลมชัก (epilepsy) รูปแบบแห่งการรับรู้อารมณ์หรือความรู้สึกสำหรับคนไข้ในสภาพรับรู้อารมณ์มินิมัล โดยเทียบเคียงกับการรับรู้อารมณ์ประเภทอื่น ๆ ที่กล่าวแล้วแล้ว มีจำนวนจำกัด. ในสภาพสมองตาย คนไข้ไม่มีความตื่นตัวโดยประการทั้งปวง แต่ยังไม่ชัดเจนว่า การรับรู้ในอัตวิสัยของคนไข้ถูกยับยั้ง หรือว่าสิ่งที่สังเกตได้ในภายนอกของคนไข้ว่าคนไข้มีการรับรู้เพียงเท่านั้นที่ถูกยับยั้ง ความสมบูรณ์ของการรับรู้อารมณ์ดูเหมือนว่า จะเพิ่มพูนไปตามลำดับเริ่มจากการหลับสนิท สู่การง่วงนอน สู่การตื่นตัวอย่างเต็มที่ ซึ่งสามารถบ่งปริมาณได้โดยใช้ภาษาจากทฤษฎีวัดความซับซ้อน (complexity theory) ที่บ่งทั้งมิติและระดับความละเอียดของการรับรู้อารมณ์ ที่นำไปสู่คำอธิบายแบบเบ็ดเสร็จ รวบรวมทั้งข้อมูลและทฤษฎีของการรับรู้อารมณ์ เมื่อความตื่นตัวทางพฤติกรรมมีเพิ่มมากขึ้น ทั้งความหลากหลายและความซับซ้อนของพฤติกรรมที่เป็นไปได้ก็มีเพิ่มขึ้นเช่นกัน ถึงอย่างนั้น ในการหลับฝัน บุคคลนั้นขาดความตึงตัวแห่งกล้ามเนื้ออันเป็นลักษณะเฉพาะของการหลับฝัน มีความตื่นตัวต่ำในประสาทสั่งการ (motor) และกล้ามเนื้อ และประสบความลำบากที่จะตื่นขึ้น แม้ว่าสมองจะมีค่าเมแทบอลิซึมและค่าไฟฟ้าสูง และมีการรับรู้อารมณ์ที่แจ่มชัด นิวเคลียสจำนวนมากที่มีลักษณะเฉพาะทางเคมีต่าง ๆ กันในทาลามัส (thalamus) สมองส่วนกลาง (midbrains) และพอนส์ (pons) ต้องทำงานถ้าบุคคลนั้นจะมีความตื่นตัวทางสมองเพียงพอที่จะรับรู้อะไร ๆ ได้ ดังนั้น นิวเคลียสเหล่านี้เป็นองค์ประกอบสำคัญของการรับรู้อารมณ์ ในทางตรงกันข้าม เป็นไปได้ว่า เซลล์ประสาทเฉพาะในคอร์เทกซ์และส่วนประกอบบริวารที่เกี่ยวข้องของเซลล์เหล่านั้นรวมทั้งอะมิกดะลา (amygdala) ทาลามัส คลอสตรัม (claustrum) และ basal ganglia เป็นตัวทำให้เกิด เป็นสื่อแห่งอารมณ์เฉพาะอย่างของการรับรู้อารมณ์ชนิดหนึ่ง ๆ ความสามารถในการบังคับจัดแจงอย่างแม่นยำซึ่งอารมณ์ทางตา ทั้งโดยเวลาและโดยปริภูมิ ทำให้การเห็นเป็นประสาทสัมผัสยอดนิยมในการค้นคว้าประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์. นักจิตวิทยาได้บูรณาการเทคนิคหลายอย่าง รวมทั้ง เทคนิคเหล่านี้ ล้วนแต่เข้าไปตัดรอนความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งกระตุ้นภายนอกและอารมณ์ภายในจิตที่เกี่ยวข้องกันของสัตว์ทดลอง ที่ดูเหมือนจะง่าย ๆ และไม่คลุมเครือ ตัวอย่างเช่น อารมณ์ที่สัมพันธ์กับตัวกระตุ้นของสัตว์ทดลอง สามารถระงับได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายวินาทีหรือแม้แต่หลายนาที โดยใช้เทคนิคการอำพรางแบบวาบ สัตว์ทดลองไม่เห็นรูปภาพที่ฉายเข้าไปในตาข้างหนึ่งเมื่อมีรูปอีกภาพหนึ่งที่ฉายเข้าไปในตาอีกข้างหนึ่ง. เทคนิคเหล่านี้ทำให้สามารถชี้ตัวกลไกของเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่ออารมณ์ภายใน ไม่ใช่ที่ตอบสนองต่อวัตถุตัวกระตุ้นภายนอก จึงอำนวยให้ศึกษาติดตามการรับรู้อารมณ์ทางตาในสมองได้. ในการทดลองด้วยภาพลวงตา วัตถุตัวกระตุ้นภายนอกดำรงอยู่ ในขณะที่อารมณ์ที่สัตว์ทดลองรับรู้ภายในมี ๆ หาย ๆ ตัวอย่างของภาพลวงตาที่รู้จักกันดีที่สุดคือ ลูกบาศก์เนกเกอร์ (อังกฤษ: Necker cube) เป็นภาพลวงตาที่มีเส้น 12 เส้น เป็นภาพลวงตาเพราะสามารถรับรู้ได้โดยแบบใดแบบหนึ่งใน 2 แบบ ต่างกันโดยความลึก