บริจาคน้ำตาให้วิทยาศาสตร์

โดย 0000000

นางพยาบาลทำคลอดรู้สึกโล่งอกเมื่อได้ยินเสียงเด็กทารกแรกเกิดร้องไห้ การร้อง บอกให้เธอรู้ว่าระบบไหลเวียนของเด็กทำงานตามปกติ ในมุมหนึ่งของห้อง เธอก็มองเห็นคุณพ่อมือใหม่มีน้ำตาเอ่อล้นจากดวงตาอยู่เช่นกัน แม่ของเด็กยังคงนอนอยู่บนเตียง ใบหน้ามีรอยน้ำตาที่หลั่งด้วยความเจ็บปวดตอนคลอด แต่ตอนนี้น้ำตาที่ไหลอาบสองแก้มนั้นได้เปลี่ยนเป็นความปีติ

การร้องไห้เป็นหนึ่งในไม่กี่อย่างที่เราทำได้ตั้งแต่เกิด ก่อนที่จะหัดพูดหรือรู้จักการแสดงออกทางอารมณ์ และก็ยังคงร้องไห้อยู่แม้จะโตเป็นผู้ใหญ่แล้ว แม้การร้องไห้จะเป็นส่วนสำคัญของชีวิตเรามากขนาดนี้ แต่พวกเรากลับรู้น้อยมากว่ามนุษย์จะร้องไห้กันไปทำไม นอม โซเบล นักวิทยาศาสตร์ชาวอิสราเอล จึงมุ่งวิจัยเพื่อหาคำตอบ

โซเบลมีเป้าหมายศึกษาว่า ทำไมมนุษย์ถึงร้องไห้ โดยศึกษาน้ำตkอย่างละเอียด หลายปีแล้วที่เขาพยายามหาคำตอบเกี่ยวกับน้ำตา ซึ่งเป็นของเหลวที่เต็มไปด้วยเกลือและโมเลกุลอื่นๆ อีกนับพันล้าน โซเบลคิดว่าการมีธนาคารน้ำตาไม่เพียงทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้ส่วนประกอบทางเคมีของความรู้สึกและน้ำตาหล่อลื่น เท่านั้น แต่อาจเอื้อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตยา ใหม่ๆ และตรวจจับความเสี่ยงโรคได้ก่อนที่จะมีอาการรุนแรงขึ้น

ธนาคารแยกน้ำตาชาย-หญิง

ทุกครั้งที่โซเบลทดลองเกี่ยวกับน้ำตา เขาจะพบปัญหาเดิมๆ คือ เขาขาดแคลนตัวอย่างน้ำตาสำหรับการวิจัย เขาจึงตั้งใจที่จะสร้างธนาคารเก็บน้ำตาขนาดใหญ่เพื่อประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ "ไม่ว่าจะธนาคารชีวภาพของเลือด ปัสสาวะ หรือน้ำคร่ำ ต่างก็มีกันหมดแล้ว เราต้องการสร้างธนาคารสำหรับน้ำตาบ้าง" โซเบลตั้งใจที่จะสร้างธนาคารน้ำตาที่สถาบันวิทยาศาสตร์ ไวซ์ชมัน (Weizmann Institute of Sciences) ในเมืองรีโฮวอท ทางตอนใต้ของเทลอาวีฟ ซึ่งเขามีหน่วยวิจัยทางด้านประสาทชีววิทยาอยู่

ธนาคารชีวภาพประเภทใหม่นี้จะมีคลังน้ำตาที่แบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ ธนาคารจะมีส่วนที่เก็บน้ำตาผู้ชายและน้ำตาผู้หญิง แยกกัน เพราะมีงานวิจัยที่ชี้ให้เห็นว่า น้ำตาของทั้งสองเพศมีองค์ประกอบทางเคมีที่ต่างกัน นอกจากนี้ น้ำตาจากคนเศร้าเสียใจก็จะเก็บแยกจากน้ำตาที่เกิดจากการสับหัวหอมหรือมีแมลงบินชนดวงตา

โดยปกติแล้ว นักวิทยาศาสตร์จะจัดแบ่งน้ำตาของมนุษย์เป็น 3 ประเภท ได้แก่ น้ำตาหล่อลื่น (Basal tear) น้ำตาที่หลั่งเมื่อมีการระคายเคือง (Reflex tear) และน้ำตาแสดงอารมณ์ (Emotional tear) น้ำตาหล่อลื่นจะทำหน้าที่สร้างความชุ่มชื้น รักษาความสะอาด และปกป้องดวงตาของเรา มันจะถูกผลิตออกมาตลอดเวลาโดยต่อมดวงตาขนาดเล็กที่อยู่เหนือดวงตาของเรา ในวันหนึ่งๆ มนุษย์จะผลิตน้ำตาหล่อลื่นออกมาประมาณ 1 มิลลิลิตร องค์ประกอบหลักของน้ำตาประเภทนี้คือ เกลือ และสารอาหารอื่นๆ สำหรับหล่อเลี้ยงเซลล์ที่ผิวดวงตา

นอกจากนี้ ภายในน้ำตายังมีแอนติบอดีและโปรตีนที่ทำหน้าที่ต่อสู้กับแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และอื่นๆ พวกมันช่วยปกป้องดวงตาจากอาการอักเสบที่เกิดจากการมองเห็นไม่คมชัดโดยการผลิตน้ำตาหล่อลื่นจะค่อยๆ ลดลงไปตามอายุ ด้วยเหตุนี้ บางคนจึงมีอาการระคายเคืองและมองเห็นไม่ชัดเมื่ออายุมากขึ้น

น้ำตาประเภทที่ 2 ซึ่งเป็นน้ำตาที่หลั่งเมื่อมีการระคายเคืองนั้น จะผลิตขึ้นเมื่อมีการระคายเคืองของดวงตาอย่างเช่น การสับหัวหอม ฝุ่น ไอสารเคมี หรือการเป็นแผลที่ดวงตาก็เป็นสาเหตุของการหลั่งน้ำตาประเภทนี้เช่นกัน ในน้ำตาที่หลั่งเมื่อมีการระคายเคืองนั้นจะมีส่วนประกอบของโปรตีนและเอนไซม์ที่ฆ่าแบคทีเรียมากเป็นพิเศษ น้ำตาประเภทนี้ยังมีสารที่ช่วยเร่งการสร้างเซลล์เพื่อช่วยเยียวยาอาการเป็นแผลที่ตาด้วย

น้ำตาช่วยบรรเทาความเจ็บปวด

น้ำตาประเภทที่ 3 คือ น้ำตาแสดงอารมณ์ เป็นประเภทที่มีความลึกลับมากที่สุด มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวที่การร้องไห้เชื่อมโยงกับความโศกเศร้า ความดีใจ และอารมณ์ที่รู้สึกตื้นตันหรือสับสนอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษามาเป็นเวลาหลายปีจนรู้แล้วว่า ในน้ำตาประเภทนี้มีฮอร์โมนที่ช่วยบรรเทาอาการเจ็บปวดซึ่งไม่มีอยู่ในน้ำตาประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม พวกเขายังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าในน้ำตาแสดงอารมณ์นั้นประกอบขึ้นมาจากอะไรบ้างและยังมีคำถามสำคัญอยู่อีกว่า ในน้ำตาที่เกิดจากความสุขนั้นจะมีส่วนประกอบทางเคมีหรือชีวภาพใดที่แตกต่างจากน้ำตาที่เกิดจากความเศร้าบ้าง การมีธนาคารน้ำตาช่วยให้โซเบล หยิบยื่นโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกศึกษาวิเคราะห์น้ำตาจากทุกชนิดของอารมณ์ได้

แช่แข็งแห้งน้ำตา

จากการศึกษางานวิจัยที่ผ่านมาพบว่า การศึกษาน้ำตาเป็นประเด็นที่ถูกทอดทิ้งมาโดยตลอด ในปี 2011 โซเบลและคณะแสดงให้เห็นว่ากลิ่นน้ำตาผู้หญิงลดแรงขับทางเพศผู้ชายได้ ผลการศึกษานี้เป็นที่จับตาของวงการวิชาการนานาชาติ แต่ทีมนักวิจัยของ โซเบลกลับพบความยากลำบากในการพัฒนางานวิจัยอย่างต่อเนื่องเพราะพวกเขาขาดแคลนตัวอย่างน้ำตา

เหตุผลข้อแรกคือ หาตัวอย่างน้ำตายากเพราะผู้บริจาคร้องไห้ไม่ได้ตามคำสั่งและผลิตน้ำตาได้ไม่สม่ำเสมอ นอกจากนี้ ผู้บริจาคน้ำตาเพศชายมีจำนวนน้อยเพราะผู้ชายมักจะร้องไห้น้อยกว่าผู้หญิง จากงานวิจัยจากเนเธอร์แลนด์เมื่อปี 2009 พบว่าโดยเฉลี่ยแล้วผู้หญิงร้องไห้ 30-64 ครั้ง/ปี ขณะที่ผู้ชายร้องไห้เพียง 6-17 ครั้ง/ปีเท่านั้น อุปสรรคสำคัญก็คือน้ำตาเป็นสิ่งที่เปราะบางมาก เมื่อถูกขับออกจากต่อมน้ำตาโมเลกุลต่างๆ ที่อยู่ในน้ำตาจะเสื่อมสลายอย่างรวดเร็ว

ด้วยเหตุผลข้างต้น โซเบลจึงใช้เวลาหลายปีพัฒนาวิธีเก็บรักษาน้ำตาได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลานานในธนาคารชีวภาพ

โซเบลใช้วิธีแช่แข็งน้ำตาอย่างรวดเร็วในอุณหภูมิที่ต่ำมาก หลังจากหลั่งออกจากดวงตาไม่นาน นักวิจัยใช้ไนโตรเจนเหลวแช่แข็งน้ำตาที่อุณหภูมิลบ 80 องศาเซลเซียสทันที พวกเขาจึงเชื่อว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเก็บรักษาน้ำตาทุกประเภทเอาไว้โดยที่โปรตีน เอนไซม์ และเปปไทด์ไม่เสื่อมสลายลงเสียก่อน ทีมนักวิทยาศาสตร์จากเทลอาวีฟมีแผนที่จะตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีเก็บรักษาตัวอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้อีกด้วย

จอคอมพิวเตอร์เปลี่ยนสารเคมีในน้ำตา

แผนการสร้างธนาคารน้ำตาดึงดูดความสนใจ นักวิทยาศาสตร์จากนานาชาติ เพราะพวกเขาค้นพบว่า งานวิจัยเกี่ยวกับน้ำตา จะช่วยเผยให้เห็นว่าการใช้อุปกรณ์อย่างเช่นมือถือสมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ แท็บเล็ตที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลต่อดวงตาและชั้นบางๆ ของน้ำตาที่เคลือบดวงตาได้อย่างไร ชั้นน้ำตาหล่อลื่นบางๆ จะช่วยทำให้การมองเห็นชัดเจนที่สุดและจะเปลี่ยน ชั้นน้ำตานี้ ทุกครั้งที่เรากะพริบตา