ทฤษฎีการเชื่อมต่อหรือทฤษฎีการเชื่อมต่อเป็นทฤษฎีในวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจที่ระบุว่ากิจกรรมทางจิตของมนุษย์ทั้งหมดสามารถอธิบายได้ผ่านทางการเชื่อมต่อ


ร่างกายของเราประกอบด้วยเซลล์ ในร่างกายของเรามีเซลล์ประมาณ 37.2 ล้านล้านเซลล์ ในจำนวนนี้มีเซลล์ประมาณ 86 พันล้านเซลล์ประกอบเป็นสมอง และเซลล์สมองเหล่านี้เรียกว่าเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทหนึ่งแบ่งส่วนใหญ่ออกเป็นสามส่วน: เดนไดรต์ ตัวเซลล์ และแอกซอน เดนไดรต์เป็นส่วนที่รับสัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทอื่นๆ ตัวเซลล์เป็นส่วนที่เป็นศูนย์กลางของเซลล์อย่างแท้จริง และแอกซอนเป็นส่วนที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ได้รับจากเดนไดรต์ไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ ณ จุดที่เซลล์ประสาททั้งสองมาบรรจบกัน จะมีสิ่งที่เรียกว่าไซแนปส์ ตัวอย่างเช่น เมื่อแอกซอนของเซลล์ประสาท A และเดนไดรต์ของเซลล์ประสาท B มาบรรจบกัน จะมีช่องว่างที่เรียกว่าไซแนปส์ระหว่างพวกมัน สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นสารสื่อประสาทที่ปลายแอกซอนของ A กระจายไปอีกด้านหนึ่งตามช่องว่างไซแนปส์ ไปถึงเดนไดรต์ของ B และถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม มีเซลล์ประสาทหนึ่งเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทจำนวนนับไม่ถ้วน เดนไดรต์ของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า A เชื่อมต่อกับแอกซอนหลายล้านหรือหลายสิบล้านแอกซอน และแอกซอนของ A เชื่อมต่อกับเดนไดรต์จำนวนมากตามลำดับ เพื่อให้เซลล์ประสาทยิงได้ จะต้องเกินเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด และเมื่อผลรวมของสัญญาณไฟฟ้าที่เซลล์ประสาทได้รับจากเซลล์ประสาทอื่น ๆ เกินเกณฑ์นั้น เซลล์ประสาทก็จะยิงออกไป หากแรงดันไฟฟ้าสั้นเพียงเล็กน้อย เซลล์ประสาทนั้นจะไม่สามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าใดๆ ไปยังเซลล์ประสาทถัดไปได้

ทฤษฎีการเชื่อมต่อหรือทฤษฎีคอนเนกโตมเป็นทฤษฎีในวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจที่ระบุว่ากิจกรรมทางจิตทั้งหมดของมนุษย์ (ความคิด อารมณ์ ฯลฯ) สามารถอธิบายได้ผ่านคอนเนกโตม แล้วคอนเน็กโตมคืออะไร? คุณคงเคยได้ยินคำว่าจีโนมมาบ้างแล้ว จีโนมเป็นคำที่หมายถึงยีนทั้งชุดของสิ่งมีชีวิต จีโนมเป็นตัวกำหนดลักษณะที่ปรากฏของบุคคล กิจกรรมการเผาผลาญที่เกิดขึ้นในร่างกาย และอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น โดยการวิเคราะห์จีโนมของบุคคล คุณจะทราบได้ว่าบุคคลนั้นมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคอัลไซเมอร์มากน้อยเพียงใด ถ้าจีโนมหมายถึงยีนทั้งหมด คอนเนกโตมหมายถึงการเชื่อมต่อ นั่นคือ การเชื่อมต่อทั้งหมด ในที่นี้การเชื่อมต่อหมายถึงการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ในอนาคตอันไกลโพ้น เทคโนโลยีจะพัฒนาเพียงพอที่จะไปถึงขั้นที่สามารถเปิดเผยรายละเอียดได้ว่าเซลล์ประสาท 86 พันล้านเซลล์ในสมองของมนุษย์เชื่อมโยงถึงกันอย่างไร ตามทฤษฎีคอนเนคชั่นนิสต์ ในเวลานี้ เราจะสามารถอ่านใจบุคคลจากคอนเนคโทมของเขาหรือเธอได้

วิธีการศึกษาการเชื่อมโยงกับเทคโนโลยีปัจจุบันมีจำกัดมาก พูดง่ายๆ ก็คือ ขั้นแรก ส่วนหนึ่งของสมองจะถูกเอาออกและตัดเป็นชั้นบางๆ โดยใช้เครื่องจักร จากนั้น ชั้นต่างๆ จำนวนมากจะถูกวิเคราะห์ทีละชั้นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และภาพต่างๆ จะถูกป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์และสังเคราะห์ภาพสองมิติจำนวนมากเพื่อสร้างภาพสามมิติ ดังนั้นเมื่อศึกษาการเชื่อมต่อ ขณะนี้มีเพียงสมองที่ตายแล้วเท่านั้นที่สามารถใช้ได้ เทคโนโลยีการสแกนแบบไม่รุกราน เช่น fMRI นั้นไม่ซับซ้อนเพียงพอที่จะแยกแยะเซลล์ประสาทแต่ละตัว และสามารถบอกเราได้คร่าวๆ ว่าส่วนใดของสมองตอบสนองเมื่อมีการใช้สิ่งกระตุ้น

แล้วการวิเคราะห์สมองที่ตายแล้วมีประโยชน์อะไร? เพื่อทำความเข้าใจสิ่งนี้ คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับสมองและจิตใจทั้งสองด้าน แวบแรกของสมองและจิตใจคือสิ่งที่เราสามารถเห็นได้ในชีวิตประจำวันของเรา ทุกๆวันเราคิดอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับความกังวลของตัวเองแล้วจึงคิดถึงการล้างจาน นอกจากนี้เรายังสามารถมีความสุขในขณะที่ชมทิวทัศน์ที่สวยงามหรือดูรายการบันเทิงทางโทรทัศน์หรือโกรธแล้วมีความสุขอย่างรวดเร็ว แต่ละครั้ง เส้นทางและรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านเซลล์ประสาทในสมองของเราเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เรียกได้ว่าเป็นเหมือนแม่น้ำที่ไหล อย่างไรก็ตาม แม่น้ำจะไหลได้ก็ต้องมีก้นแม่น้ำ ก้นแม่น้ำแห่งนี้คือจุดเชื่อมต่อ เมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของแม่น้ำที่ไหล ลักษณะของก้นแม่น้ำจะค่อนข้างคงที่ ในทำนองเดียวกัน คอนเน็กโตมจะคงที่เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณไฟฟ้าที่ไหลไม่ทางใดก็ทางหนึ่งในทันที แม้ว่าอารมณ์ของเราจะแปรปรวน แต่ทุกคนก็มีบุคลิกพื้นฐานเป็นของตัวเอง เนื่องจากการเชื่อมต่อของแต่ละบุคคลมีลักษณะดังกล่าว นอกจากนี้ ลักษณะที่ไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้ง่ายตามกาลเวลา (เช่น ความทรงจำในวัยเด็ก) ทั้งหมดสามารถเห็นได้อยู่ใน Connectome ซึ่งเป็นเหมือนก้นแม่น้ำ อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อจะไม่คงอยู่เหมือนเดิมตลอดไป เช่นเดียวกับก้นแม่น้ำที่ถูกกัดเซาะและเปลี่ยนรูปลักษณ์ไปตามแม่น้ำไหล การเชื่อมต่อของเราก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ในขณะที่เราเรียนในสาขาวิชาเอก ดูรายการบันเทิง หรือโกรธ สัญญาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านเซลล์ประสาทของเราจะค่อยๆ เปลี่ยนรูปลักษณ์ของการเชื่อมต่อของเรา กล่าวอีกนัยหนึ่ง การไหลของสัญญาณไฟฟ้าและการเชื่อมต่อมีปฏิสัมพันธ์กัน นี่คือจุดที่คอนเนกโตมมีความแตกต่างจากจีโนมเป็นส่วนใหญ่ จีโนมไม่เคยเปลี่ยนแปลงนับตั้งแต่วินาทีที่อสุจิและไข่ได้รับการปฏิสนธิจนกระทั่งสิ้นสุดชีวิตของแต่ละคน อย่างไรก็ตาม คอนเน็กโตมไม่สามารถกำหนดได้เท่ากับจีโนม เนื่องจากสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ Connectome เป็นแนวคิดที่ครอบคลุมทั้งธรรมชาติและการเลี้ยงดู ดังนั้นจึงเหนือกว่าจีโนมในการอธิบายมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ สมมติฐานหลักของการเชื่อมโยงกัน "คุณคือผู้เชื่อมต่อของคุณ" จึงถือกำเนิดขึ้น