ค้างคาวมีเข็มทิศประสาทที่น่าทึ่ง: การค้นพบใหม่ที่ไม่ต้องพึ่งพาดวงจันทร์และดวงดาว

"ทิศเหนือคือทิศเหนือเสมอ" —— เกาะโดดเดี่ยวที่ส่องแสงให้กับเข็มทิศในสมอง

16 ตุลาคม 2025, สื่อวิทยาศาสตร์ Phys.org รายงานว่ามีการอ่านสัญญาณจากเซลล์ทิศทางศีรษะ (head-direction cells)โดยตรงจากสมองของค้างคาวที่บินในธรรมชาติ, และ“เข็มทิศประสาทระดับโลก”กำลังทำงานอยู่. สถานที่คือเกาะลาธัม (Latham Island)ที่อยู่ห่างจากแผ่นดินใหญ่ของแทนซาเนียประมาณ 40 กม. ทีมวิจัยได้ติดตั้งเครื่องบันทึกประสาทที่เล็กที่สุดในโลกพร้อม GPSให้กับค้างคาว และปล่อยให้บินอย่างอิสระในขณะที่บันทึกการยิงของเซลล์ประสาทเดี่ยว (บทความตีพิมพ์ใน Science)Phys.org.

อะไรคือความหมายของ "ระดับโลก"

โดยทั่วไปแล้ว, เซลล์ทิศทางศีรษะได้รับการศึกษาในพื้นที่จำกัดเช่นเขาวงกตในร่ม, และมีการถกเถียงกันว่าเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป, การแสดงทิศทางจะหมุนหรือจะคงที่ในทิศทางที่แน่นอน. ในการศึกษานี้, แม้จะย้ายจากชายฝั่งตะวันตกไปยังชายฝั่งใต้ของเกาะ, ก็ยังคงพบทิศเหนือคือทิศเหนือเสมอ, ทิศใต้คือทิศใต้เสมอ, โดยมีรหัสทิศทางที่สอดคล้องกัน. นอกจากนี้, ยังแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งที่ไม่พังทลายแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วหรือความสูงในการบินPhys.org.

"ดวงจันทร์หรือดวงดาว" ไม่จำเป็น —— การปรับเทียบด้วยการเรียนรู้

สิ่งที่น่าสนใจคือการปฏิเสธการพึ่งพาทางดาราศาสตร์. ไม่ว่าจะเป็นก่อนหรือหลังดวงจันทร์ขึ้นหรือมีเมฆหรือไม่, เข็มทิศประสาทยังคงเสถียร. ในขณะที่คืนแรกไม่เสถียร, แต่ในคืนที่สามจะเสถียรขึ้น, ซึ่งแสดงถึงกระบวนการเรียนรู้. สิ่งนี้บ่งชี้ถึงกลไกที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมโดยการรวมจุดสังเกตทางสายตาแทนที่จะใช้สนามแม่เหล็กโลกPhys.org.

การมองเห็น "การรวมจุดสังเกต" นี้ยังสามารถเชื่อมโยงกับการศึกษาเข็มทิศ 3 มิติและสมองนำทางที่เคยเสนอมาก่อนหน้านี้ (เช่นการศึกษาเข็มทิศ 3 มิติของค้างคาวในปี 2014)newswise.com.

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการบันทึกเซลล์ประสาทในธรรมชาติ

หัวหน้าการวิจัย นาฟูม อูราโนฟสกี้ (สถาบันวิจัยไวซ์แมน) ได้ทำการค้นหาเกาะเป็นเวลาหลายปีและตั้งห้องปฏิบัติการในพื้นที่เพื่อทำการทดลองในสนาม. เครื่องบันทึกประสาทมีGPS ความแม่นยำสูงและเครื่องวัดความสูง, ทำให้สามารถบันทึกเซลล์ประสาทหลายร้อยเซลล์พร้อมกันได้. ด้วยเหตุนี้จึงได้สร้างหลักไมล์ในการบันทึกเซลล์ประสาทเดี่ยวในธรรมชาติในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมECWis. การเผยแพร่อย่างเป็นทางการของสถาบันวิจัยไวซ์แมนยังเน้นย้ำถึงทัศนคติการวิจัยที่ว่า"จากห้องปฏิบัติการสู่ธรรมชาติ"wis-wander.weizmann.ac.il.

นอกจากนี้, การศึกษานี้ยังมีพื้นฐานจากการสะสมความรู้ของห้องปฏิบัติการเดียวกันในเรื่องอุโมงค์ค้างคาวและการเข้ารหัสประสาทในสังคมฝูงที่มีมานานหลายปีweizmann-usa.org.

ข้อเสนอแนะต่อการ "หลงทาง" ของมนุษย์

เซลล์ทิศทางศีรษะเป็นหน่วยย่อยที่สุดของการนำทาง, และร่วมกับเซลล์สถานที่และเซลล์กริดทำให้เกิดแกนกลางของการรับรู้เชิงพื้นที่. มีการบ่งชี้ว่ามีสัญญาณคล้ายเข็มทิศประสาทในมนุษย์, ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการหลงทางในโรคอัลไซเมอร์, และอาจนำไปสู่การปรับปรุงโมเดลการนำทางของหุ่นยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติPhys.org.

"รหัสทิศทางที่แข็งแกร่งและระดับโลก" ในครั้งนี้อาจเป็นแนวทางในการออกแบบอัลกอริทึมการนำทางที่ไม่แตกหักง่ายในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, ในสถานการณ์ที่สภาพอากาศหรือความสว่างในเวลากลางคืนเปลี่ยนแปลง, แนวคิดในการเรียนรู้จุดสังเกตและรวมการเคลื่อนไหวของตัวเองเพื่อทำให้แผนที่เสถียรมีคุณค่าต่อการนำไปใช้สูง.

ปฏิกิริยาจาก SNS: ความรู้สึกจากชุมชนวิทยาศาสตร์และสาธารณะ

• X (เดิมชื่อ Twitter), มีการแชร์ลิงก์บทความพร้อมกับความประหลาดใจต่อพาดหัว"สมองนำทางที่ไม่พึ่งพาดวงจันทร์หรือดวงดาว". มีเสียงชื่นชมจากโพสต์ในมาร์แซย์ต่อความสำเร็จในการบันทึกในสนามX (formerly Twitter).

• LinkedIn, มีการแสดงความคิดเห็นจากมืออาชีพเกี่ยวกับโพสต์ของ Phys.org และสถาบันวิจัยไวซ์แมนในเรื่องของ**"ความยากในการบันทึกเซลล์ประสาทเดี่ยวในโลกจริง"และ"การประยุกต์ใช้ในหุ่นยนต์"**LinkedIn.

• ในบทความเบื้องหลังจากสื่อเฉพาะทาง, ความสม่ำเสมอของเซลล์ทิศทางศีรษะในทั่วทั้งเกาะและการไม่พึ่งพาทางดาราศาสตร์ถูกเน้นย้ำว่าเป็นความสำคัญของ**"เข็มทิศที่ใช้ได้ในโลกจริง"**thetransmitter.org.

หมายเหตุ: การโพสต์ SNS ข้างต้นอ้างอิงจากข้อมูลที่เปิดเผย ณ เวลาที่เขียน (เวลาญี่ปุ่น 18 ตุลาคม 2025). ปริมาณการกล่าวถึงอาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากขอบเขตการมองเห็นและอัลกอริทึม.

ข้อมูลหลักของการวิจัย (คำอธิบายจุดสำคัญ)

• สถานที่: เกาะลาธัม นอกชายฝั่งแทนซาเนีย (โดดเดี่ยว, มีพุ่มไม้และมองเห็นได้ชัดเจน)Phys.org

• ตัวอย่างที่ใช้ในการทดลอง: ค้างคาวอียิปต์ (ปรับตัวจากธรรมชาติ→บินอย่างอิสระ)Phys.org

• การวัด: การบันทึกเซลล์ประสาทเดี่ยวพร้อมกับ GPS และความสูง. ระบุรหัสทิศทางจากเซลล์ประสาทกว่า 400 เซลล์Phys.org

• ผลลัพธ์หลัก:

  • การชี้ทิศทางที่คงที่ทั่วทั้งเกาะ (ไม่หมุนแม้ภูมิประเทศจะเปลี่ยน)