แวดวงการศึกษาในช่วง 10 ปีมานี้ การบูรณาการข้ามกลุ่มสาระการเรียนรู้ของการศึกษาขั้นพื้นฐาน มี STEM เป็นธงนำ ในขณะที่ระดับอุดมศึกษามีการ “ผสานไขว้” วิชาการกันระหว่างคณะ (Faculty) ภายในมหาวิทยาลัย เกิดเป็นแขนงวิชาใหม่ๆ แตกกอต่อยอดออกไปอย่างมากมาย

ในต่างประเทศ มีสาขาวิชาหนึ่งซึ่งมีความน่าสนใจ ทั้งจากผู้อยากเรียนและประชาชนทั่วไป

นั่นคือ กลุ่มวิชา “วิศวกรรมชีวเวช” หรือ Biomedical Engineering

ที่เป็นการประสมประสานกันระหว่างองค์ความรู้ทางด้าน “วิศวกรรมศาสตร์” และแขนงวิชา “วิทยาศาสตร์การแพทย์” เข้าด้วยกัน

“วิศวกรรมชีวเวช” หรือ “วิศวกรรมชีวการแพทย์” ถือเป็นการบูรณาการการจัดการเรียนการสอนแบบ “สหวิทยาการ” คือการหลอมรวมองค์ความรู้ 2 สาขาขึ้นไปเข้าด้วยกัน เกิดเป็นโปรแกรมใหม่ หลักสูตรใหม่ หรือภาควิชาใหม่ และหลายแห่งจัดตั้งขึ้นเป็นคณะ หรือ School ภายในมหาวิทยาลัย

อีกชื่อหนึ่งของ “วิศวกรรมชีวเวช” ก็คือ “วิศวกรรมการแพทย์” หรือ Medical Engineering ที่นอกจากจะเป็นการจัดการเรียนการสอนเพื่อการค้นคิดประดิษฐ์เครื่องมือแพทย์ (Hardware) แล้ว

ยังมีการสร้าง Software รวมถึงการศึกษาวิจัยเทคโนโลยีสาธารณสุขที่มีความซับซ้อนและทันสมัย

โดยเฉพาะอย่างยิ่งก็คือ การผลิต Peopleware หรือ “บุคลากร” ทางด้าน “วิศวกรรมชีวเวช” ซึ่งถือเป็นการเติมเต็มศักยภาพข้ามสายวิชา คือเติมองค์ความรู้ด้านวิศวกรรมให้กับนักเรียนแพทย์ และบรรจุทฤษฎีด้านการสาธารณสุขให้กับนิสิตวิศวกรรมศาสตร์

จนกลายเป็น “วิศวกรรมชีวเวช” นั่นเอง

 

ตัวอย่างของ “วิศวกรรมชีวเวช” นั้นปรากฏขึ้นมากมายในห้วง 10 ปีให้หลังมานี้

เราจึงได้เห็นการนำประเด็นใหม่ๆ เกี่ยวกับ “วิศวกรรมชีวเวช” มาขึ้นปกนิตยสารอยู่อย่างสม่ำเสมอ

ไม่ว่าจะเป็น การสร้างอวัยวะเทียม (Artificial Organs) โพลิเมอร์ (Polymer) นำส่งยามะเร็ง (Chemo) ให้พุ่งตรงเข้าสู่ “เซลล์มะเร็ง” โดยไม่ให้ไปทำลายเซลล์ปกติอื่นๆ Image Processing หรือการประมวลผล “รูปภาพ” จากเครื่อง CT Scan และ MRI เป็นต้น

นิตยสารฉบับล่าสุดที่นำเอาเรื่องราวเกี่ยวกับ “วิศวกรรมชีวเวช” มาขึ้นปกก็คือ Newsweek เล่มใหม่ ที่นำเสนอประเด็น “วิศวกรรมชีวเวช” หัวข้อ การบริหาร “มโนสำนึก” ที่เป็นการนำวิศวกรรมเทคโน โลยี มาประยุกต์ใช้กับวิทยาการทางการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งก็คือวิชาการด้าน “ประสาทวิทยา”

Newsweek เปิดเผยข้อมูลของ “สมาคมจิตแพทย์อเมริกัน” ที่นำเสนอบทความวิจัยที่น่าสนใจเอาไว้ว่า 2 ใน 3 ของคนอเมริกัน มี “ความวิตกกังวลอย่างท่วมท้น” หรือเป็น “โรควิตกกังวล” (Anxiety Disorder) เป็นปีที่ 2 ติดต่อกัน โดยเฉพาะ Generation Z (ผู้ที่เกิดหลังปี ค.ศ.1996) ระบุว่า พวกเขามี “ภาวะซึมเศร้า” มากกว่าร้อยละ 60

Newsweek เน้นว่า 30% ของ Generation Z ที่มี “ภาวะซึมเศร้า” นั้น เข้าข่ายป่วยด้วยอาการ Nomophobia (No Mobile phone Phobia) หรือความ “วิตกกังวลที่รุนแรง” เกี่ยวกับ “โทรศัพท์มือถือ” คือจะเกิดความรู้สึกไม่สบายใจตลอดเวลา เมื่อ “ไม่มี Smartphone อยู่ใกล้มือ”

ผมเคยเขียนถึงโรคเกี่ยวกับ “ความวิตกกังวล” มาแล้วครั้งหนึ่ง ใน “มติชนสุดสัปดาห์” แห่งนี้ นั่นคืออาการ FoMO (Fear of Missing Out) หรือ “ความหวาดกลัวจะตกกระแส” ซึ่งพบมากในคนรุ่น Generation Z ที่มักอยากได้รับการยอมรับในกลุ่มเพื่อน ต้องเข้ากลุ่มกับเพื่อนด้วยความประพฤติที่เหมือนกัน ไม่ว่าจะเป็นการแต่งตัว วิธีการพูด วิธีการสื่อสาร ไปจนถึงการดำเนินชีวิตประจำวัน

Nomophobia ก็ไม่ต่างจาก FoMO เลย

 

Newsweek บอกว่า ในปัจจุบัน มีความพยายามคนในแวดวง “วิศวกรรมชีวเวช” โดยเฉพาะอย่างยิ่งวงวิชาการด้าน “ประสาทวิทยา” ในการศึกษา ค้นคว้า วิจัยเกี่ยวกับการ “คลายความวิตกกังวล” ให้กับประชาชน และเมื่อเอ่ยถึง “ประสาทวิทยา” แน่นอนว่า จะต้องมีความเกี่ยวข้องกับ “สมอง”

Kay Tye นักประสาทวิทยาแห่งสถาบัน Salk กล่าวว่า ความก้าวหน้าของ “วิศวกรรมชีวเวช” เกี่ยวกับ “ภาพถ่ายสมอง” ได้เพิ่มพูนความรู้ของเราเกี่ยวกับระบบประสาทพื้นฐานของ “ความวิตกกังวล”

“…ความวิตกกังวลที่เกิดขึ้นในสมองนั้น เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของวงจรประสาทที่ซับซ้อน อีกไม่นาน นักวิจัยจะเผยผลสำเร็จของการศึกษา และเปิดตัวยา รวมถึงการรักษา ความวิตกกังวล อย่างแน่นอน…”

Kay Tye บอกว่า ในไม่ช้าการติดตามวงจรสมองของวิศวกรรมชีวเวช จะช่วยให้เราทำความเข้าใจกับความกลัวและความวิตกกังวลมากขึ้น

“ฉันคิดว่าเรากำลังอยู่ในยุคทองของการปฏิวัติสุขภาพจิต” เธอกระชุ่น

 

ขณะเดียวกัน Joseph LeDoux เจ้าของหนังสือ Anxious : Using the Brain to Understand and Treat Fear and Anxiety และยังเป็นมือกีตาร์หัวหน้าวงร็อก The Amygdaloids บอกว่า ความเชื่อดั้งเดิมทางวิทยาศาสตร์ ถือว่า พื้นที่การประมวลผลทางอารมณ์ของสมองอาศัยสัญญาณที่ต้องผ่าน Neocortex

“…แต่หลังจากการทดลองกับหนูในห้อง Labs พวกเราได้ค้นพบเส้นทางใหม่ ว่าสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสสามารถเดินทางไปยังอีกส่วนหนึ่งของสมองที่เรียกว่า Amygdala” Joseph LeDoux กล่าว และว่า

ประเด็นดังกล่าว ได้นำมาสู่การศึกษา ค้นคว้า วิจัย ที่จะติดตามมาอย่างต่อเนื่องหลังจากนี้ ว่านอกจาก Neocortex และ Amygdala แล้ว โครงสร้างอื่นๆ ของสมอง ไม่ว่าจะเป็น Prefrontal Cortex Cingulate Gyrus และ Hippocampus จะมีบทบาทเกี่ยวกับ “ความวิตกกังวล” มากน้อยแค่ไหน

“…สิ่งเหล่านี้จะนำไปสู่ การค้นหาตัวยาใหม่ รวมถึงกระบวนการในการรักษาเยียวยาความวิตกกังวลในสมองของเราได้ต่อไป…” Joseph LeDoux กล่าว

 

นอกจากนี้ ศาสตราจารย์ ดร. Stefan Hofmann ผู้เชี่ยวชาญด้านจิตวิทยา และผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิจัยด้านจิตบำบัดและอารมณ์ แห่งศูนย์ความวิตกกังวลและความผิดปกติ ของมหาวิทยาลัยบอสตัน กล่าวว่า แนวโน้มของ “วิศวกรรมชีวเวช” ในวงการ “ประสาทวิทยา” นั้นดีมาก

“…เทคโนโลยีภาพถ่ายสมอง พันธุศาสตร์ระบบประสาท และสาขาอื่นๆ จะเข้ามามีบทบาทกับแพทย์ ในการกำหนดทางเลือกการรักษาที่เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย และสามารถช่วยค้นหาวิธีการใหม่ๆ และเฉพาะเจาะจงมากขึ้นในการจำแนกผู้ป่วย…” Stefan Hofmann ทิ้งท้าย

ปัจจุบัน “วิศวกรรมชีวเวช” ที่เกี่ยวข้องกับ “สมอง” และ “ประสาทวิทยา” พัฒนาไปมาก นอกจากการค้นหาตำแหน่งที่แน่นอนของบ่อเกิด “ความวิตกกังวล” แล้ว ยังมีวิทยาการใหม่ๆ มากมายในสาขานี้

Karl Diesseroth นักวิทยาศาสตร์สาขา Optogenetics จาก Stanford University บอกว่า ความทรงจำของคนเรานั้น เกี่ยวข้องโดยตรงกับการทำงานร่วมกันระหว่าง Cerebral Cortex และ Hippocampus

“…Optogenetics คือการฉายแสงไปยังสมอง เพื่อปิดกั้นการทำงานของเซลล์ดังกล่าวใน Hippocampus ซึ่งสามารถช่วยลบความทรงจำได้…” Karl Diesse กล่าว

 

ศาสตราจารย์ Philipp Gutruf จากภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัย Arizona สำทับว่า Optogenetics จะส่งผลให้โปรตีน Opsins ในเซลล์ประสาท สร้างศักยภาพดูดซึม Photon หรืออนุภาคของแสง เพื่อแปลงแสงเป็นไฟฟ้าภายในเซลล์ประสาทได้

“…เมื่อเร็วๆ นี้ ได้มีการใช้ Optogenetics กระตุ้นเซลล์สมองเพื่อฟื้นฟูการเคลื่อนไหวร่างกายของผู้ป่วยอัมพาต รวมถึงการนำ Optogenetics ไปปิดพื้นที่สมองในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้อาการเจ็บปวดแล้ว…”

ข้อดีที่สุดของ Optogenetics ก็คือ สามารถช่วยลดความต้องการใช้ยาชนิดที่มีสาร Opioids เป็นส่วนประกอบ โดยเฉพาะบรรดา “ยาแก้ปวด” ทั้งหลายนั่นเอง Philipp Gutruf กล่าวปิดท้าย