เซลล์ประสาทกระจกเงาเป็นเซลล์ประสาทที่ทำงานทั้งเมื่อสัตว์กระทำการและเมื่อสัตว์สังเกตการกระทำเดียวกันที่กระทำโดยสัตว์อื่น^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ดังนั้น เซลล์ประสาทจึง "สะท้อน" พฤติกรรมของผู้อื่น ราวกับว่าผู้สังเกตกำลังกระทำการนั้นเอง เซลล์ประสาทกระจกเงาไม่ได้แตกต่างทางสรีรวิทยาจากเซลล์ประสาทประเภทอื่นในสมองเสมอไป ปัจจัยหลักที่แตกต่างกันคือรูปแบบการตอบสนอง^{[ 4 ]}ตามคำจำกัดความนี้ เซลล์ประสาทดังกล่าวได้รับการสังเกตโดยตรงในมนุษย์^{[ 5 ]}และไพรเมต อื่นๆ [ ^{6 ]}รวมถึงในนก^{ด้วย[ 7 ]}

ในมนุษย์ พบว่ากิจกรรมของสมองที่สอดคล้องกับเซลล์ประสาทกระจกเงาเกิดขึ้นในคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์พื้นที่มอเตอร์เสริมคอร์เทกซ์รับความรู้สึกหลักและคอร์เทกซ์ข้างขมับส่วนล่าง [ ^{8 ] หน้าที่}ของระบบกระจกเงาในมนุษย์เป็นเรื่องที่ถูกคาดเดากันมาก นกแสดงให้เห็นว่ามีพฤติกรรมการสะท้อนแบบเลียนแบบ และหลักฐานทางประสาทวิทยาชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของระบบการสะท้อนบางรูปแบบ^{[ 6 ] [ 9 ]} จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีแบบจำลองทางประสาทหรือแบบจำลองการคำนวณที่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางเพื่ออธิบายว่ากิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกเงาสนับสนุนการทำงานของระบบการรับรู้ได้อย่างไร^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

หัวข้อเกี่ยวกับเซลล์ประสาทกระจกยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก ในปี 2014 วารสารPhilosophical Transactions of the Royal Society Bได้ตีพิมพ์ฉบับพิเศษที่อุทิศให้กับการวิจัยเซลล์ประสาทกระจกโดยเฉพาะ^{[ 13 ]}นักวิจัยบางคนคาดการณ์ว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกอาจจำลองการกระทำที่สังเกตได้ และด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนช่วยใน ทักษะ ทฤษฎีจิตใจ^{[ 14 ] [ 15 ]}ในขณะที่คนอื่นๆ เชื่อมโยงเซลล์ประสาทกระจกกับความสามารถทางภาษา^{[ 16 ]}นักประสาทวิทยาศาสตร์เช่น Marco Iacoboni ได้โต้แย้งว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกในสมองของมนุษย์ช่วยให้มนุษย์เข้าใจการกระทำและความตั้งใจของผู้อื่น นอกจากนี้ Iacoboni ยังโต้แย้งว่าเซลล์ประสาทกระจกเป็นพื้นฐานทางประสาทของความสามารถของมนุษย์ในการแสดงอารมณ์ เช่น ความเห็นอกเห็นใจ^{[ 17 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 นักประสาทสรีรวิทยาGiacomo Rizzolatti , Giuseppe Di Pellegrino, Luciano Fadiga , Leonardo Fogassi และVittorio Galleseจากมหาวิทยาลัยปาร์มาได้วางอิเล็กโทรดในคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์ด้านล่างของลิงแสมเพื่อศึกษาเซลล์ประสาทที่เชี่ยวชาญในการควบคุมการเคลื่อนไหวของมือและปาก เช่น การจับวัตถุและการจัดการวัตถุนั้น ในระหว่างการทดลองแต่ละครั้ง นักวิจัยอนุญาตให้ลิงเอื้อมมือไปหยิบอาหาร และบันทึกจากเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ในสมองของลิง จึงวัดการตอบสนองของเซลล์ประสาทต่อการเคลื่อนไหวบางอย่าง^{[ 18 ] [ 19 ]}พวกเขาพบว่าเซลล์ประสาทบางส่วนตอบสนองเมื่อลิงสังเกตเห็นคนหยิบอาหาร และยังตอบสนองเมื่อลิงหยิบอาหารเองด้วย การค้นพบนี้ถูกส่งไปยังNature ในเบื้องต้น แต่ถูกปฏิเสธเนื่องจาก "ขาดความสนใจทั่วไป" ก่อนที่จะได้รับการตีพิมพ์ในวารสารที่มีการแข่งขันน้อยกว่า^{[ 20 ]}

ไม่กี่ปีต่อมา กลุ่มเดียวกันนี้ได้ตีพิมพ์เอกสารเชิงประจักษ์อีกฉบับหนึ่ง ซึ่งกล่าวถึงบทบาทของระบบเซลล์ประสาทกระจกในการจดจำการกระทำ และเสนอว่าบริเวณโบรคาของ มนุษย์ เป็น บริเวณ ที่เทียบเคียงได้กับคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์ด้านล่างของลิง^{[ 21 ]} ในขณะที่เอกสารเหล่านี้รายงานการมีอยู่ของเซลล์ประสาทกระจกที่ตอบสนองต่อการกระทำของมือ การศึกษาต่อมาโดย Pier Francesco Ferrari และเพื่อนร่วมงาน^{[ 22 ]}ได้อธิบายถึงการมีอยู่ของเซลล์ประสาทกระจกที่ตอบสนองต่อการกระทำของปากและท่าทางใบหน้า

การทดลองเพิ่มเติมยืนยันว่าเซลล์ประสาทประมาณ 10% ในคอร์เทกซ์หน้าผากส่วนล่างและคอร์เทกซ์ข้างขมับส่วนล่างของลิงมีคุณสมบัติ "กระจก" และให้การตอบสนองที่คล้ายคลึงกันต่อการกระทำของมือที่กระทำและการกระทำที่สังเกตได้ ในปี 2545 Christian Keysersและเพื่อนร่วมงานรายงานว่าในทั้งมนุษย์และลิง ระบบกระจกยังตอบสนองต่อเสียงของการกระทำด้วย^{[ 3 ] [ 23 ] [ 24 ]}

รายงานเกี่ยวกับเซลล์ประสาทกระจกได้รับการตีพิมพ์อย่างกว้างขวาง^{[ 21 ]}และได้รับการยืนยัน^{[ 25 ]}โดยพบเซลล์ประสาทกระจกทั้งในบริเวณหน้าผากส่วนล่างและบริเวณข้างขมับส่วนล่างของสมอง เมื่อเร็ว ๆ นี้ หลักฐานจากการ ถ่าย ภาพประสาทเชิงฟังก์ชันชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามนุษย์มีระบบเซลล์ประสาทกระจกที่คล้ายคลึงกัน นักวิจัยได้ระบุบริเวณสมองที่ตอบสนองทั้งในระหว่างการกระทำและการสังเกตการกระทำ ไม่น่าแปลกใจที่บริเวณสมองเหล่านี้รวมถึงบริเวณที่พบในลิงแสม^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตามการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (fMRI) สามารถตรวจสอบสมองทั้งหมดได้ในคราวเดียวและชี้ให้เห็นว่าเครือข่ายของบริเวณสมองที่กว้างกว่ามากแสดงคุณสมบัติกระจกในมนุษย์มากกว่าที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้ บริเวณเพิ่มเติมเหล่านี้รวมถึงคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายและเชื่อกันว่าทำให้ผู้สังเกตรู้สึกถึงสิ่งที่รู้สึกเมื่อเคลื่อนไหวในแบบที่สังเกต^{[ 26 ] [ 27 ]}

หลายคนสันนิษฐานโดยปริยายว่าหน้าที่การสะท้อนของเซลล์ประสาทกระจกเกิดจากปัจจัยทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดได้เป็นหลัก และความโน้มเอียงทางพันธุกรรมในการพัฒนาเซลล์ประสาทกระจกนั้นวิวัฒนาการมาเพราะช่วยให้เข้าใจการกระทำได้ง่าย ขึ้น ^{[ 28 ]}ในทางตรงกันข้าม ทฤษฎีหลายทฤษฎีโต้แย้งว่าเซลล์ประสาทกระจกอาจเกิดขึ้นได้เองเนื่องจากความสัมพันธ์ที่เรียนรู้มา รวมถึงทฤษฎีของ Hebb [ ^{29 ]}ทฤษฎี การ ^{เรียน}รู้แบบเชื่อมโยง^{[ 28 ]}และcanalization [ ^{30 ] อีกมุม มอง}หนึ่งอธิบายกระบวนการทางประสาทสรีรวิทยาในกรณีเฉพาะของพลวัตระหว่างบุคคลซึ่งพบเซลล์ประสาทกระจก กรณีของพลวัตระหว่างบุคคลเหล่านี้สอดคล้องกับแบบจำลองทางประสาทและสติปัญญาของแม่-ทารก ในครรภ์ ซึ่งการสั่นของเซลล์ประสาทในท้องถิ่นจะซิงโครไนซ์กันผ่านการรบกวนกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำของหัวใจแม่^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

สัตว์ชนิดแรกที่นักวิจัยศึกษาเซลล์ประสาทกระจกเงาแบบแยกกันคือลิงแสมในลิงแสมเหล่านี้ เซลล์ประสาทกระจกเงาจะพบในร่องหน้าผากส่วนล่าง (บริเวณ F5) และ กลีบ ข้างขมับส่วนล่าง^{[ 1 ]}

เชื่อกันว่าเซลล์ประสาทกระจกทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการทำความเข้าใจพฤติกรรม ของสัตว์อื่น ตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทกระจกที่ทำงานเมื่อลิงฉีกกระดาษก็จะทำงานเช่นกันเมื่อลิงเห็นคนฉีกกระดาษ หรือได้ยินเสียงฉีกกระดาษ (โดยไม่ต้องมีสัญญาณภาพ) คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้นักวิจัยเชื่อว่าเซลล์ประสาทกระจกเข้ารหัสแนวคิดเชิงนามธรรมของการกระทำ เช่น 'การฉีกกระดาษ' ไม่ว่าการกระทำนั้นจะกระทำโดยลิงหรือสัตว์อื่นก็ตาม^{[ 1 ]}

หน้าที่ของเซลล์ประสาทกระจกในลิงแสมยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ลิงแสมโตเต็มวัยดูเหมือนจะไม่เรียนรู้โดยการเลียนแบบ การทดลองล่าสุดโดย Ferrari และเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นว่าลูกลิงแสมสามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวของใบหน้ามนุษย์ได้ แม้ว่าจะทำได้เฉพาะในวัยแรกเกิดและในช่วงเวลาที่จำกัดเท่านั้น^{[ 34 ]}แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการพิสูจน์เชิงประจักษ์ แต่ก็มีการเสนอว่าเซลล์ประสาทกระจกเป็นสาเหตุของพฤติกรรมนี้และปรากฏการณ์การเลียนแบบอื่นๆ^{[ 35 ]}อันที่จริง ความเข้าใจเกี่ยวกับระดับที่ลิงแสดงพฤติกรรมการเลียนแบบนั้นยังมีจำกัด^{[ 10 ]}

ในลิงโตเต็มวัย เซลล์ประสาทกระจกอาจช่วยให้ลิงเข้าใจสิ่งที่ลิงตัวอื่นกำลังทำ หรือจดจำการกระทำของลิงตัวอื่นได้^{[ 36 ]}

การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าหนูและหนูทดลองแสดงอาการทุกข์ทรมานเมื่อเห็นหนูตัว อื่น ถูกช็อตไฟฟ้าที่เท้า^{[ 37 ]}กลุ่มของChristian Keysersได้บันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทขณะที่หนูประสบกับความเจ็บปวดหรือเห็นความเจ็บปวดของผู้อื่น และได้เปิดเผยการมีอยู่ของเซลล์ประสาทสะท้อนความเจ็บปวดในคอร์เทกซ์ซิงกูเลตด้านหน้าของหนู นั่นคือเซลล์ประสาทที่ตอบสนองทั้งในขณะที่สัตว์ประสบกับความเจ็บปวดและในขณะที่เห็นความเจ็บปวดของผู้อื่น^{[ 38 ]}การปิดใช้งานบริเวณนี้ของคอร์เทกซ์ซิงกูเลตทำให้การแพร่กระจายทางอารมณ์ในหนูลดลง ดังนั้นหนูที่เป็นผู้สังเกตการณ์จึงแสดงอาการทุกข์ทรมานลดลงเมื่อเห็นหนูตัวอื่นประสบกับความเจ็บปวด^{[ 38 ]}ส่วนที่คล้ายคลึงกันของคอร์เทกซ์ซิงกูเลตด้านหน้ามีความเกี่ยวข้องกับความเห็นอกเห็นใจต่อความเจ็บปวดในมนุษย์^{[ 39 ]}ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันระหว่างระบบที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายทางอารมณ์ในหนูและความเห็นอกเห็นใจ/การแพร่กระจายทางอารมณ์ต่อความเจ็บปวดในมนุษย์

โดยปกติแล้วการศึกษาเซลล์ประสาทเดี่ยวในสมองของมนุษย์นั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นหลักฐานส่วนใหญ่เกี่ยวกับเซลล์ประสาทกระจกในมนุษย์จึงเป็นหลักฐานทางอ้อม การทดลองสร้างภาพสมองโดยใช้การสร้างภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (fMRI) แสดงให้เห็นว่าคอร์เทกซ์ส่วนหน้าด้านล่างและกลีบข้างขมับส่วนบน ของมนุษย์ ทำงานเมื่อบุคคลนั้นทำการกระทำ และเมื่อบุคคลนั้นเห็นบุคคลอื่นทำการกระทำเช่นกัน มีการเสนอแนะว่าบริเวณสมองเหล่านี้มีเซลล์ประสาทกระจก และได้รับการกำหนดให้เป็นระบบเซลล์ประสาทกระจกของมนุษย์^{[ 40 ]}การทดลองล่าสุดแสดงให้เห็นว่าแม้ในระดับผู้เข้าร่วมแต่ละคน การสแกนโดยใช้ fMRI พบว่าพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีว็อกเซล fMRI หลายตัวเพิ่มกิจกรรมทั้งในระหว่างการสังเกตและการดำเนินการ^{[ 26 ]}

การศึกษาทางประสาทจิตวิทยาที่ตรวจสอบบริเวณรอยโรคที่ทำให้เกิดความบกพร่องในความรู้เกี่ยวกับการกระทำ การตีความท่าทาง และการรับรู้การเคลื่อนไหว ทางชีวภาพ ชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างความสมบูรณ์ของร่องหน้าผากส่วนล่างกับพฤติกรรมเหล่านี้^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]} การศึกษา การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะได้ยืนยันเรื่องนี้เช่นกัน^{[ 44 ] [ 45 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าการกระตุ้นในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทกระจกเงาไม่น่าจะเป็นเพียงปรากฏการณ์ร่วม

การศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนเมษายน 2010 รายงานการบันทึกจากเซลล์ประสาทเดี่ยวที่มีคุณสมบัติสะท้อนในสมองของมนุษย์^{[ 46 ]} Mukamel และคณะ (Current Biology, 2010) บันทึกจากสมองของผู้ป่วย 21 รายที่ได้รับการรักษาที่ศูนย์การแพทย์ Ronald Reagan UCLAสำหรับโรคลมชัก ที่รักษาไม่หาย ผู้ป่วยได้รับการฝังอิเล็กโทรดแบบฝังในกะโหลกศีรษะเพื่อระบุจุดกำเนิดการชักสำหรับการรักษาด้วยการผ่าตัด ตำแหน่งของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับเกณฑ์ทางคลินิกเท่านั้น นักวิจัยใช้อิเล็กโทรดเดียวกันเพื่อ "ต่อยอด" การวิจัยของพวกเขาโดยได้รับความยินยอมจากผู้ป่วย นักวิจัยพบเซลล์ประสาทจำนวนเล็กน้อยที่ทำงานหรือแสดงกิจกรรมสูงสุดทั้งเมื่อบุคคลนั้นทำภารกิจและเมื่อพวกเขาสังเกตภารกิจ เซลล์ประสาทอื่นๆ มีคุณสมบัติต่อต้านการสะท้อน: พวกมันตอบสนองเมื่อผู้เข้าร่วมทำการกระทำ แต่ถูกยับยั้งเมื่อผู้เข้าร่วมเห็นการกระทำนั้น

เซลล์ประสาทกระจกเงาที่พบนั้นตั้งอยู่ในบริเวณเสริมการเคลื่อนไหว (supplementary motor area) และเยื่อหุ้มสมองส่วนขมับด้านใน (medial temporal cortex) (ไม่ได้ทำการสำรวจบริเวณสมองอื่นๆ) ด้วยเหตุผลทางปฏิบัติล้วนๆ บริเวณเหล่านี้จึงไม่เหมือนกับบริเวณที่เคยมีการบันทึกเซลล์ประสาทกระจกเงาในลิง: นักวิจัยในเมืองปาร์มาศึกษาบริเวณเยื่อหุ้มสมองส่วนก่อนการเคลื่อนไหว (ventral premotor cortex) และกลีบข้างขมับส่วนล่างที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเป็นสองบริเวณที่เกิดโรคลมชักได้ยาก ดังนั้น การบันทึกสัญญาณจากเซลล์เดี่ยวในบริเวณเหล่านี้จึงมักไม่ได้ทำในมนุษย์ ในทางกลับกัน จนถึงปัจจุบันยังไม่มีใครทำการค้นหาเซลล์ประสาทกระจกเงาในบริเวณเสริมการเคลื่อนไหวหรือเยื่อหุ้มสมองส่วน ขมับด้านใน ในลิง โดยรวมแล้ว สิ่งนี้ไม่ได้บ่งชี้ว่ามนุษย์และลิงมีเซลล์ประสาทกระจกเงาในตำแหน่งที่แตกต่างกัน แต่บ่งชี้ว่าพวกมันอาจมีเซลล์ประสาทกระจกเงาทั้งในคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์ด้านล่างและกลีบข้างขมับส่วนล่าง ซึ่งมีการบันทึกไว้ในลิง และในบริเวณมอเตอร์เสริมและกลีบขมับส่วนกลาง ซึ่งมีการบันทึกไว้ในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการวิเคราะห์ fMRI ของมนุษย์โดยละเอียดบ่งชี้ถึงกิจกรรมที่เข้ากันได้กับการมีอยู่ของเซลล์ประสาทกระจกเงาในทุกภูมิภาคเหล่านี้^{[ 26 ]}

การศึกษาวิจัยอีกชิ้นหนึ่งได้แนะนำว่ามนุษย์ไม่จำเป็นต้องมีเซลล์ประสาทกระจกมากกว่าลิง แต่มีชุดเซลล์ประสาทกระจกหลักที่ใช้ในการสังเกตและดำเนินการ อย่างไรก็ตาม สำหรับหน้าที่อื่นๆ ที่เสนอของเซลล์ประสาทกระจก ระบบกระจกอาจมีความสามารถในการเรียกใช้พื้นที่อื่นๆ ของสมองเมื่อทำส่วนประกอบด้านการได้ยิน การรับรู้ทางกาย และอารมณ์^{[ 47 ]}

ข้อมูลทารกมนุษย์โดยใช้การวัดการติดตามดวงตาชี้ให้เห็นว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกพัฒนาขึ้นก่อนอายุ 12 เดือน และระบบนี้อาจช่วยให้ทารกเข้าใจการกระทำของผู้อื่นได้^{[ 48 ]}คำถามสำคัญคือเซลล์ประสาทกระจกได้รับคุณสมบัติกระจกได้อย่างไร แบบจำลองที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดสองแบบตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ประสาทกระจกได้รับการฝึกฝนผ่าน การเรียนรู้ แบบ Hebbian ^{[ 49 ]}หรือการเรียนรู้แบบเชื่อมโยง^{[ 50 ] [ 51 ] [ 12 ]} (ดูการเรียนรู้ลำดับแบบเชื่อมโยง ) อย่างไรก็ตาม หากเซลล์ประสาทก่อนการเคลื่อนไหวจำเป็นต้องได้รับการฝึกฝนโดยการกระทำเพื่อให้ได้คุณสมบัติกระจก ก็ยังไม่ชัดเจนว่าทารกแรกเกิดสามารถเลียนแบบท่าทางใบหน้าของบุคคลอื่นได้อย่างไร (การเลียนแบบการกระทำที่มองไม่เห็น) ดังที่งานของMeltzoffและ Moore แนะนำ ความเป็นไปได้หนึ่งคือการมองเห็นการแลบลิ้นกระตุ้นกลไกการปลดปล่อยโดยกำเนิดในทารกแรกเกิด การวิเคราะห์อย่างละเอียดชี้ให้เห็นว่า 'การเลียนแบบ' ท่าทางเดียวนี้อาจอธิบายรายงานเกือบทั้งหมดเกี่ยวกับการเลียนแบบใบหน้าโดยทารกแรกเกิด^{[ 52 ]}

การศึกษาหลายชิ้นเชื่อมโยงเซลล์ประสาทกระจกเงากับการทำความเข้าใจเป้าหมายและความตั้งใจ Fogassi et al. (2005) ^{[ 25 ]}บันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกเงา 41 เซลล์ในกลีบข้างขมับส่วนล่าง (IPL) ของลิงแรซัสสองตัว IPL ได้รับการยอมรับมานานแล้วว่าเป็นคอร์เทกซ์เชื่อมโยงที่บูรณาการข้อมูลทางประสาทสัมผัส ลิงดูผู้ทำการทดลองหยิบแอปเปิลแล้วนำไปที่ปาก หรือหยิบวัตถุแล้ววางลงในถ้วย

• โดยรวมแล้ว เซลล์ประสาทกระจก 15 เซลล์ทำงานอย่างรุนแรงเมื่อลิงสังเกตเห็นการเคลื่อนไหว "คว้าเพื่อกิน" แต่ไม่แสดงกิจกรรมใดๆ เมื่อเผชิญกับสภาวะ "คว้าเพื่อวาง"
• สำหรับเซลล์ประสาทกระจกเงาอีก 4 เซลล์ ผลลัพธ์กลับตรงกันข้าม กล่าวคือ เซลล์เหล่านั้นจะทำงานเมื่อผู้ทำการทดลองวางแอปเปิลลงในถ้วยในที่สุด แต่จะไม่ทำงานเมื่อผู้ทำการทดลองกินแอปเปิลนั้น

มีเพียงประเภทของการกระทำเท่านั้น ไม่ใช่แรงจลนพลศาสตร์ที่แบบจำลองใช้ในการจัดการวัตถุ ที่กำหนดกิจกรรมของเซลล์ประสาท นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องสำคัญที่เซลล์ประสาททำงานก่อนที่ลิงจะสังเกตเห็นแบบจำลองมนุษย์เริ่มการกระทำทางมอเตอร์ครั้งที่สอง (การนำวัตถุเข้าปากหรือวางลงในถ้วย) ดังนั้น เซลล์ประสาท IPL จึง "เข้ารหัสการกระทำเดียวกัน (การจับ) ในรูปแบบที่แตกต่างกันตามเป้าหมายสุดท้ายของการกระทำที่การกระทำนั้นฝังอยู่" ^{[ 25 ]}พวกมันอาจเป็นพื้นฐานทางประสาทสำหรับการคาดการณ์การกระทำในภายหลังของบุคคลอื่นและการอนุมานเจตนา^{[ 25 ]}

การเข้าใจเจตนาสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ เช่น การรับรู้ร่างกายและการระบุการกระทำ ขั้นตอนเหล่านี้สัมพันธ์กับบริเวณต่างๆ ของสมอง ตัวอย่างเช่น ส่วนต่างๆ ของร่างกาย/รูปร่างจะตรงกับบริเวณ extrastriate และ fusiform ของสมอง การกระทำนั้นจะถูกระบุและอำนวยความสะดวกโดยระบบเซลล์ประสาทกระจก^{[ 53 ]}การเข้าใจการกระทำแบ่งออกเป็นสองระดับการประมวลผลที่แตกต่างกัน คือ ระบบเซลล์ประสาทกระจกและระบบการคิดเชิงจิตใจ การกระทำที่คาดหวังจะถูกประมวลผลโดยระบบเซลล์ประสาทกระจกเป็นหลัก และการกระทำที่ไม่คาดหวังจะถูกประมวลผลโดยการผสมผสานระหว่างระบบเซลล์ประสาทกระจกและระบบการคิดเชิงจิตใจ^{[ 54 ]}

หน้าที่ที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งของเซลล์ประสาทกระจกเงาคือการอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ เซลล์ประสาทกระจกเงาจะเข้ารหัสการแสดงที่เป็นรูปธรรมของการกระทำ กล่าวคือ การแสดงที่จะถูกกระตุ้นหากผู้สังเกตกระทำการนั้น สิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถจำลอง (ทำซ้ำภายใน) การกระทำที่สังเกตได้โดยปริยาย (ในสมอง) เพื่อรวบรวมโปรแกรมการเคลื่อนไหวของเราเองของการกระทำที่สังเกตได้ และเตรียมพร้อมที่จะทำซ้ำการกระทำในภายหลัง นี่คือการฝึกโดยปริยาย ด้วยเหตุนี้ ผู้สังเกตจะแสดงการกระทำนั้นออกมาอย่างชัดเจน (ในพฤติกรรมของเขา/เธอ) ด้วยความคล่องแคล่วและประณีต สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการเรียนรู้แบบเชื่อมโยง ยิ่งการเชื่อมต่อไซแนปส์ถูกกระตุ้นบ่อยเท่าใด ก็ยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น^{[ 55 ]}

Stephanie Preston และFrans de Waal ^{[ 56 ]} Jean Decety [ ^{57 ] [ 58 ]}และVittorio Gallese ^{[ 59 ] [ 60 ]}และChristian Keysers ^{[ 3 ] ได้โต้แย้งอย่าง อิสระ}ว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกมีส่วนเกี่ยวข้องกับความเห็นอกเห็นใจการทดลองจำนวนมากโดยใช้ fMRI, การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) และการตรวจคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสมอง (MEG) แสดงให้เห็นว่าบริเวณสมองบางส่วน (โดยเฉพาะ anterior insula , anterior cingulate cortexและ inferior frontal cortex) จะทำงานเมื่อผู้คนประสบกับอารมณ์ (ความรังเกียจ ความสุข ความเจ็บปวด ฯลฯ) และเมื่อพวกเขาเห็นคนอื่นประสบกับอารมณ์^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]} David FreedbergและVittorio Galleseยังได้เสนอแนวคิดว่าหน้าที่ของระบบเซลล์ประสาทกระจกเงานี้มีความสำคัญต่อประสบการณ์ทางสุนทรียศาสตร์^{[ 68 ]}อย่างไรก็ตาม การทดลองที่มุ่งศึกษาการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกเงาในความเห็นอกเห็นใจ ซึ่งดำเนินการโดย Soukayna Bekkali และ Peter Enticott ที่มหาวิทยาลัย Deakin ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างออกไป หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลในรายงาน พวกเขาได้ข้อสรุปสองประการเกี่ยวกับความเห็นอกเห็นใจด้านการเคลื่อนไหวและความเห็นอกเห็นใจด้านอารมณ์ ประการแรก ไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างความเห็นอกเห็นใจด้านการเคลื่อนไหวกับการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกเงา ประการที่สอง มีหลักฐานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์ประสาทเหล่านี้ในร่องหน้าผากส่วนล่าง (IFG) และไม่มีหลักฐานของความเห็นอกเห็นใจด้านอารมณ์ที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทกระจกเงาในบริเวณสมองที่สำคัญ (กลีบข้างขมับส่วนล่าง: IPL) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดเกี่ยวกับบทบาทของเซลล์ประสาทกระจกในการเห็นอกเห็นใจ และว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้จำเป็นต่อการเห็นอกเห็นใจของมนุษย์หรือไม่^{[ 69 ]}อย่างไรก็ตาม บริเวณสมองเหล่านี้ไม่เหมือนกับบริเวณที่สะท้อนการกระทำของมือ และเซลล์ประสาทกระจกสำหรับสภาวะทางอารมณ์หรือความเห็นอกเห็นใจยังไม่ได้รับการอธิบายในลิง

ในการศึกษาล่าสุดที่ทำในปี 2022 ได้มีการกำหนดท่าทางมือ 16 ท่าสำหรับแต่ละงาน โดยงานนั้นประกอบด้วยทั้งคำที่แสดงการกระทำและคำที่ตั้งใจจะทำ ท่าทางมือถูกเลือกเป็น "ชุด" โดยแต่ละท่าจะนำเสนอสองครั้ง ครั้งหนึ่งเป็นการนำเสนอพร้อมกับคำที่ตรงกัน และอีกครั้งเป็นการนำเสนอพร้อมกับคำที่ทำให้เข้าใจผิด คำกริยาแต่ละคำประกอบด้วยคำสองถึงสามคำ โดยแต่ละคำขึ้นต้นด้วยคำว่า "ถึง" ตัวอย่างเช่น "ชี้" (การกระทำ) หรือ "หมุน" (ความตั้งใจ)

ผู้เข้าร่วมคาดว่าจะตอบว่าวลีคำที่ถูกต้องตรงกับคำที่แสดงการกระทำหรือเจตนาที่สอดคล้องกันหรือไม่ ต้องตอบวลีคำภายใน 3000 มิลลิวินาที โดยมีหน้าจอสีดำ 1000 มิลลิวินาทีคั่นระหว่างแต่ละภาพ จุดประสงค์ของหน้าจอสีดำคือเพื่อให้มีเวลาเพียงพอระหว่างการตอบ ผู้เข้าร่วมกดแป้นพิมพ์ "x" หรือ "m" เพื่อระบุคำตอบในรูปแบบใช่/ไม่ใช่^{[ 70 ]}

Christian Keysers จากSocial Brain Labและเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าผู้ที่มีความเห็นอกเห็นใจผู้อื่นมากขึ้นตามแบบสอบถามการรายงานตนเองจะมีการทำงานที่แข็งแกร่งขึ้นทั้งในระบบกระจกสำหรับการกระทำของมือ^{[ 71 ]}และระบบกระจกสำหรับอารมณ์^{[ 66 ]}ซึ่งให้การสนับสนุนโดยตรงมากขึ้นสำหรับแนวคิดที่ว่าระบบกระจกเชื่อมโยงกับความเห็นอกเห็นใจ นักวิจัยบางคนสังเกตว่าระบบกระจกของมนุษย์ไม่ได้ตอบสนองต่อการสังเกตการกระทำอย่างเฉื่อยชา แต่ได้รับอิทธิพลจากความคิดของผู้สังเกต^{[ 72 ]}นักวิจัยสังเกตเห็นความเชื่อมโยงของเซลล์ประสาทกระจกในระหว่างการมีส่วนร่วมอย่างเห็นอกเห็นใจในการดูแลผู้ป่วย^{[ 73 ]}

การศึกษาในหนูแสดงให้เห็นว่าคอร์เทกซ์ซิงกูเลตด้านหน้ามีเซลล์ประสาทสะท้อนสำหรับความเจ็บปวด กล่าวคือ เซลล์ประสาทที่ตอบสนองทั้งในระหว่างประสบการณ์ความเจ็บปวดโดยตรงและในขณะที่เห็นความเจ็บปวดของผู้อื่น^{[ 38 ]}และการยับยั้งบริเวณนี้จะนำไปสู่การลดการแพร่กระจายทางอารมณ์ในหนู^{[ 38 ]}และหนูทดลอง^{[ 37 ]}และลดความรังเกียจต่อการทำร้ายผู้อื่น^{[ 74 ]}สิ่งนี้ให้หลักฐานเชิงสาเหตุสำหรับความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาทสะท้อนความเจ็บปวดการแพร่กระจายทางอารมณ์และพฤติกรรมเชิงสังคมซึ่งเป็นสองปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความเห็นอกเห็นใจในสัตว์ฟันแทะ กิจกรรมของสมองในบริเวณสมองที่คล้ายคลึงกันนั้นเกี่ยวข้องกับความแปรปรวนของแต่ละบุคคลในความเห็นอกเห็นใจในมนุษย์^{[ 39 ]}ชี้ให้เห็นว่ากลไกที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

VS Ramachandranได้ตั้งข้อสันนิษฐานว่าเซลล์ประสาทกระจกอาจเป็นพื้นฐานทางระบบประสาทของการรับรู้ตนเองของมนุษย์^{[ 75 ]}ในบทความที่เขียนให้กับ Edge Foundation ในปี 2009 Ramachandran ได้อธิบายทฤษฎีของเขาไว้ดังนี้: "... ผมยังตั้งข้อสันนิษฐานอีกว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยจำลองพฤติกรรมของผู้อื่นได้เท่านั้น แต่ยังสามารถหัน 'เข้าภายใน' เพื่อสร้างภาพแทนลำดับที่สองหรือภาพแทนเชิงอภิมานของกระบวนการสมองก่อนหน้าของคุณเองนี่อาจเป็นพื้นฐานทางระบบประสาทของการพิจารณาตนเอง และของความสัมพันธ์ระหว่างการรับรู้ตนเองและการรับรู้ผู้อื่น เห็นได้ชัดว่ามีคำถามว่าอะไรวิวัฒนาการมาก่อนกัน แต่... ประเด็นหลักคือทั้งสองอย่างวิวัฒนาการร่วมกัน เสริมสร้างซึ่งกันและกันเพื่อสร้างภาพแทนตนเองที่สมบูรณ์ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของมนุษย์ยุคใหม่" ^{[ 76 ]}

ในมนุษย์ การศึกษา MRI เชิงฟังก์ชันได้รายงานการค้นพบพื้นที่ที่มีความคล้ายคลึงกับระบบเซลล์ประสาทกระจกเงาของลิงในคอร์เทกซ์ส่วนหน้าด้านล่าง ใกล้กับบริเวณโบรคา ซึ่งเป็นหนึ่งในบริเวณสมองที่สันนิษฐานว่าเกี่ยวข้องกับภาษา สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อเสนอแนะว่าภาษาของมนุษย์วิวัฒนาการมาจากระบบการแสดง/ทำความเข้าใจท่าทางที่นำมาใช้ในเซลล์ประสาทกระจกเงา เซลล์ประสาทกระจกเงาได้รับการกล่าวว่ามีศักยภาพที่จะเป็นกลไกสำหรับการทำความเข้าใจการกระทำ การเรียนรู้การเลียนแบบ และการจำลองพฤติกรรมของผู้อื่น^{[ 77 ]}สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนจาก ความคล้ายคลึงกันทางด้าน โครงสร้างเซลล์ระหว่างบริเวณพรีมอเตอร์ F5 ของลิงและบริเวณโบรคาของมนุษย์^{[ 78 ]}อัตรา การขยาย คำศัพท์เชื่อมโยงกับความสามารถของเด็ก ในการเลียนแบบเสียงที่ไม่ใช่คำจริง และเพื่อให้ได้การออกเสียงคำใหม่ การทำซ้ำคำพูดดังกล่าวเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ รวดเร็ว^{[ 79 ]}และแยกต่างหากในสมองจาก การรับ รู้คำพูด^{[ 80 ] [ 81 ]}ยิ่งไปกว่านั้น การเลียนแบบเสียงดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องเข้าใจ เช่น ในการเลียนแบบเสียงพูด^{[ 82 ]}และ การ เลียนแบบคำ พูด ^{[ 83 ]}

หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับการเชื่อมโยงนี้มาจากการศึกษาล่าสุดที่วัดกิจกรรมทางสมองของผู้เข้าร่วมสองคนโดยใช้ fMRI ในขณะที่พวกเขากำลังสื่อสารคำพูดกันโดยใช้ท่าทางมือในเกมใบ้คำซึ่งเป็นรูปแบบที่บางคนแนะนำว่าอาจเป็นบรรพบุรุษทางวิวัฒนาการของภาษามนุษย์ การวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้Granger Causalityเผยให้เห็นว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกของผู้สังเกตสะท้อนรูปแบบกิจกรรมในระบบการเคลื่อนไหวของผู้ส่งอย่างแท้จริง ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าแนวคิดการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับคำพูดนั้นถูกส่งจากสมองหนึ่งไปยังอีกสมองหนึ่งโดยใช้ระบบกระจก^{[ 84 ]}

ระบบเซลล์ประสาทกระจกดูเหมือนจะไม่เพียงพอโดยเนื้อแท้ที่จะมีบทบาทใดๆ ในไวยากรณ์เนื่องจากคุณสมบัติที่กำหนดของภาษามนุษย์ซึ่งถูกนำไปใช้ในโครงสร้างแบบเรียกซ้ำตามลำดับชั้นนั้นถูกทำให้แบนราบเป็นลำดับเชิงเส้นของหน่วยเสียง ทำให้โครงสร้างแบบเรียกซ้ำไม่สามารถเข้าถึงได้โดยการตรวจจับทางประสาทสัมผัส^{[ 85 ]}

คำนี้มักใช้เพื่ออ้างถึงกรณีที่บุคคลสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวของร่างกาย แล้วทำการเคลื่อนไหวของร่างกายที่คล้ายคลึงกันโดยไม่ตั้งใจ หรือเปลี่ยนแปลงวิธีการเคลื่อนไหวของร่างกาย การเลียนแบบอัตโนมัติไม่ค่อยเกี่ยวข้องกับการตอบสนองที่ตรงกันอย่างชัดเจน แต่ผลที่เกิดขึ้นมักประกอบด้วยเวลาในการตอบสนองมากกว่าความแม่นยำ และความแตกต่างระหว่างการทดลองที่เข้ากันได้และไม่เข้ากัน การวิจัยเผยให้เห็นว่าการมีอยู่ของการเลียนแบบอัตโนมัติ ซึ่งเป็นรูปแบบการเลียนแบบแบบซ่อนเร้นนั้น แตกต่างจากความเข้ากันได้เชิงพื้นที่ นอกจากนี้ยังบ่งชี้ว่า แม้ว่าการเลียนแบบอัตโนมัติจะอยู่ภายใต้การปรับเปลี่ยนอินพุตโดยกระบวนการความสนใจ และการปรับเปลี่ยนเอาต์พุตโดยกระบวนการยับยั้ง แต่ก็ถูกควบคุมโดยการเชื่อมโยงประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหวระยะยาวที่เรียนรู้มา ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยตรงจากกระบวนการตั้งใจ นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าการเลียนแบบอัตโนมัติถูกควบคุมโดยระบบเซลล์ประสาทกระจกเงา^{[ 86 ]}นอกจากนี้ยังมีข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่าการควบคุมท่าทางของเราบกพร่องเมื่อผู้คนฟังประโยคเกี่ยวกับการกระทำอื่นๆ ตัวอย่างเช่น หากภารกิจคือการรักษาท่าทาง ผู้คนจะทำได้แย่ลงเมื่อได้ยินประโยคเช่นนี้: "ฉันลุกขึ้น สวมรองเท้าแตะ ไปห้องน้ำ" ปรากฏการณ์นี้อาจเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการรับรู้การกระทำ จะมีการกระตุ้นคอร์เทกซ์มอเตอร์ที่คล้ายคลึงกันราวกับว่ามนุษย์กำลังทำการกระทำเดียวกัน (ระบบเซลล์ประสาทกระจก) ^{[ 87 ]}

ตรงกันข้ามกับการเลียนแบบอัตโนมัติการเลียนแบบการเคลื่อนไหวจะสังเกตได้ใน (1) สถานการณ์ทางสังคมตามธรรมชาติ และ (2) ผ่านการวัดความถี่ของการกระทำภายในเซสชัน แทนที่จะเป็นการวัดความเร็วและ/หรือความแม่นยำภายในการทดลอง^{[ 88 ]}

การบูรณาการงานวิจัยเกี่ยวกับการเลียนแบบการเคลื่อนไหวและการเลียนแบบอัตโนมัติอาจเผยให้เห็นข้อบ่งชี้ที่น่าเชื่อถือว่าปรากฏการณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับกระบวนการทางจิตวิทยาและระบบประสาทเดียวกัน อย่างไรก็ตาม หลักฐานเบื้องต้นมาจากการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นทางสังคมมีผลคล้ายกันต่อการเลียนแบบการเคลื่อนไหว^{[ 89 ] [ 90 ]}

อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันระหว่างการเลียนแบบอัตโนมัติ ผลกระทบจากกระจก และการเลียนแบบการเคลื่อนไหว ทำให้นักวิจัยบางคนเสนอว่าการเลียนแบบอัตโนมัติเกิดขึ้นโดยระบบเซลล์ประสาทกระจก และเป็นการเลียนแบบการเคลื่อนไหวที่สังเกตได้ในบริบททางสังคมตามธรรมชาติที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในห้องปฏิบัติการ หากเป็นเช่นนั้น การเลียนแบบอัตโนมัติสามารถใช้เป็นเครื่องมือในการตรวจสอบว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกมีส่วนช่วยในการทำงานของระบบการรับรู้ได้อย่างไร และการเลียนแบบการเคลื่อนไหวส่งเสริมทัศนคติและพฤติกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อสังคมได้อย่างไร^{[ 91 ] [ 92 ]}

การวิเคราะห์เชิงอภิมานของการศึกษาการเลียนแบบในมนุษย์ชี้ให้เห็นว่ามีหลักฐานเพียงพอของการทำงานของระบบกระจกเงาในระหว่างการเลียนแบบ ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ประสาทกระจกเงาน่าจะมีส่วนเกี่ยวข้อง แม้ว่าจะไม่มีการศึกษาที่ตีพิมพ์ใด ๆ ที่บันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทเดี่ยวก็ตาม อย่างไรก็ตาม หลักฐานดังกล่าวน่าจะไม่เพียงพอสำหรับการเลียนแบบการเคลื่อนไหว การศึกษาแสดงให้เห็นว่าบริเวณของกลีบหน้าผากและกลีบข้างที่ขยายออกไปนอกเหนือระบบกระจกเงาแบบดั้งเดิมนั้นมีการทำงานเท่าเทียมกันในระหว่างการเลียนแบบ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าบริเวณอื่น ๆ นอกเหนือจากระบบกระจกเงามีความสำคัญต่อพฤติกรรมการเลียนแบบ^{[ 8 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการเสนอว่าปัญหาเกี่ยวกับระบบเซลล์ประสาทกระจกอาจเป็นสาเหตุของความผิดปกติทางสติปัญญา โดยเฉพาะออทิสติก [ ^{93 ] [ 94 ] อย่างไรก็ตาม}ความเชื่อมโยงระหว่างการทำงานผิดปกติของเซลล์ประสาทกระจกกับออทิสติกยังเป็นเพียงข้อสันนิษฐาน และยังต้องมีการพิสูจน์ต่อไปว่าเซลล์ประสาทกระจกมีความเกี่ยวข้องกับลักษณะสำคัญหลายประการของออทิสติกอย่างไร^{[ 10 ]}

นักวิจัยบางคนอ้างว่ามีความเชื่อมโยงระหว่างการขาดเซลล์ประสาทกระจกเงากับออทิสติกการบันทึก EEG จากบริเวณมอเตอร์จะถูกระงับเมื่อบุคคลหนึ่งดูการเคลื่อนไหวของบุคคลอื่น ซึ่งเป็นสัญญาณที่อาจเกี่ยวข้องกับระบบเซลล์ประสาทกระจกเงา นอกจากนี้ ยังสามารถวัดความสัมพันธ์ได้ด้วยการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตาจากการเคลื่อนไหวทางชีวภาพ ร่วมกับการบันทึก EEG และสามารถคำนวณดัชนีการระงับมิวได้^{[ 95 ]}การระงับนี้ลดลงในเด็กที่เป็นออทิสติก^{[ 93 ]}แม้ว่าผลการค้นพบเหล่านี้จะได้รับการยืนยันซ้ำโดยหลายกลุ่ม^{[ 96 ] [ 97 ]}แต่การศึกษาอื่นๆ ไม่พบหลักฐานของระบบเซลล์ประสาทกระจกเงาที่ทำงานผิดปกติในออทิสติก^{[ 10 ]}ในปี 2551 Oberman และคณะได้ตีพิมพ์งานวิจัยที่นำเสนอหลักฐาน EEG ที่ขัดแย้งกัน Oberman และ Ramachandran พบการระงับคลื่นมิวตามปกติสำหรับสิ่งเร้าที่คุ้นเคย แต่ไม่ใช่สำหรับสิ่งเร้าที่ไม่คุ้นเคย ทำให้พวกเขาสรุปได้ว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกเงาของเด็กที่มี ASD (โรคออทิสติกสเปกตรัม) ทำงานได้ แต่มีความไวต่ำกว่าเด็กทั่วไป^{[ 98 ]}จากหลักฐานที่ขัดแย้งกันที่นำเสนอโดยการทดลองระงับคลื่นมิวPatricia Churchlandได้เตือนว่าผลการระงับคลื่นมิวไม่สามารถใช้เป็นดัชนีที่ถูกต้องสำหรับการวัดประสิทธิภาพของระบบเซลล์ประสาทกระจกเงาได้^{[ 99 ]}งานวิจัยล่าสุดระบุว่าเซลล์ประสาทกระจกเงาไม่มีบทบาทในโรคออทิสติก:

...ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับการขาดดุลระบบกระจกเงาพื้นฐานในออทิสติก การศึกษาพฤติกรรมแสดงให้เห็นว่าผู้ที่มีภาวะออทิสติกมีความเข้าใจเป้าหมายการกระทำที่ดี นอกจากนี้ การศึกษาภาพประสาทสองชิ้นที่เป็นอิสระต่อกันยังรายงานว่าส่วนประกอบข้างขมับของระบบกระจกเงาทำงานได้ตามปกติในบุคคลที่มีภาวะออทิสติก^{[ 100 ]}

พบความแตกต่างทางกายวิภาคบางประการในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทกระจกในผู้ใหญ่ที่มีภาวะออทิสติกสเปกตรัม เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ใหญ่ที่ไม่มีภาวะออทิสติก บริเวณเยื่อหุ้มสมองเหล่านี้ทั้งหมดบางลง และระดับความบางนั้นมีความสัมพันธ์กับความรุนแรงของอาการออทิสติก ซึ่งความสัมพันธ์นี้แทบจะจำกัดอยู่เฉพาะในบริเวณสมองเหล่านี้^{[ 101 ]}จากผลลัพธ์เหล่านี้ นักวิจัยบางคนอ้างว่าออทิสติกเกิดจากความบกพร่องในระบบเซลล์ประสาทกระจก ทำให้เกิดความบกพร่องในทักษะทางสังคม การเลียนแบบ ความเห็นอกเห็นใจ และทฤษฎีจิตใจ

นักวิจัยหลายคนชี้ให้เห็นว่าทฤษฎี "กระจกแตก" ของออทิสติกนั้นเรียบง่ายเกินไป และเซลล์ประสาทกระจกเพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายความแตกต่างที่พบในบุคคลที่เป็นออทิสติกได้ ประการแรก ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ไม่มีงานวิจัยใดที่วัดกิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกโดยตรง กล่าวคือ กิจกรรม fMRI หรือการระงับจังหวะ EEG ไม่ได้บ่งชี้ถึงเซลล์ประสาทกระจกอย่างชัดเจน Dinstein และเพื่อนร่วมงานพบกิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกปกติในผู้ที่เป็นออทิสติกโดยใช้ fMRI ^{[ 102 ]}ในบุคคลที่เป็นออทิสติก ความบกพร่องในการทำความเข้าใจเจตนา การทำความเข้าใจการกระทำ และการรับรู้การเคลื่อนไหวทางชีวภาพ (หน้าที่สำคัญของเซลล์ประสาทกระจก) ไม่ได้พบเสมอไป^{[ 103 ] [ 104 ]}หรือขึ้นอยู่กับงาน^{[ 105 ] [ 106 ]}ปัจจุบัน มีคนน้อยมากที่เชื่อว่าปัญหาแบบทั้งหมดหรือไม่มีเลยกับระบบกระจกสามารถเป็นสาเหตุของออทิสติกได้ แต่ "จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม และควรใช้ความระมัดระวังมากขึ้นเมื่อสื่อสารกับสื่อ" ^{[ 107 ]}

งานวิจัยจากปี 2010 ^{[ 102 ]}สรุปว่าบุคคลที่เป็นออทิสติกไม่ได้แสดงความผิดปกติของเซลล์ประสาทกระจกเงา แม้ว่าขนาดตัวอย่างที่เล็กจะจำกัดขอบเขตในการสรุปผลเหล่านี้ก็ตาม การทบทวนล่าสุดโต้แย้งว่าไม่มีหลักฐานทางประสาทวิทยาเพียงพอที่จะสนับสนุน "ทฤษฎีกระจกเงาแตก" ของออทิสติก^{[ 108 ]}

ในปรัชญาจิตวิทยาเซลล์ประสาทกระจกเงาได้กลายเป็นจุดรวมพลังหลักของนักทฤษฎีการจำลองเกี่ยวกับ " ทฤษฎีจิตใจ " ของเรา "ทฤษฎีจิตใจ" หมายถึงความสามารถของเราในการอนุมานสภาวะจิตใจของบุคคลอื่น (เช่น ความเชื่อและความปรารถนา) จากประสบการณ์หรือพฤติกรรมของพวกเขา

มีแบบจำลองที่แข่งขันกันหลายแบบที่พยายามอธิบายทฤษฎีจิตใจของเรา แบบจำลองที่โดดเด่นที่สุดที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทกระจกเงาคือทฤษฎีการจำลอง ตามทฤษฎีการจำลอง ทฤษฎีจิตใจเกิดขึ้นได้เพราะเรา เห็นอก เห็นใจบุคคลที่เรากำลังสังเกตโดยไม่รู้ตัว และเมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างที่เกี่ยวข้องแล้ว เราจะจินตนาการถึงสิ่งที่เราปรารถนาและเชื่อในสถานการณ์นั้น ^{[ 109 ] [ 110 ]}เซลล์ประสาทกระจกเงาได้รับการตีความว่าเป็นกลไกที่เราจำลองผู้อื่นเพื่อให้เข้าใจพวกเขาได้ดีขึ้น ดังนั้นการค้นพบเซลล์ประสาทกระจกเงาจึงถูกบางคนมองว่าเป็นการยืนยันทฤษฎีการจำลอง (ซึ่งปรากฏขึ้นหนึ่งทศวรรษก่อนการค้นพบเซลล์ประสาทกระจกเงา) ^{[ 59 ]}เมื่อไม่นานมานี้ ทฤษฎีจิตใจและการจำลองถูกมองว่าเป็นระบบที่เสริมกัน โดยมีช่วงเวลาการพัฒนาที่แตกต่างกัน^{[ 111 ] [ 112 ] [ 113 ]}

ในระดับเซลล์ประสาท ในการศึกษาปี 2015 โดย Keren Haroush และ Ziv Williams โดยใช้ไพรเมตที่โต้ตอบกันในการเล่นเกม Prisoner's Dilemma แบบวนซ้ำ ผู้เขียนได้ระบุเซลล์ประสาทในคอร์เทกซ์ซิงกูเลตด้านหน้าที่ทำนายการตัดสินใจหรือสภาวะจิตใจที่ซ่อนเร้นของคู่ต่อสู้ได้อย่างเลือกสรร เซลล์ประสาท "ทำนายผู้อื่น" เหล่านี้แยกแยะความแตกต่างระหว่างการตัดสินใจของตนเองและผู้อื่น และมีความไวต่อบริบททางสังคมเป็นพิเศษ แต่ไม่ได้เข้ารหัสการกระทำที่สังเกตได้หรือการได้รับรางวัลของคู่ต่อสู้ ดังนั้นเซลล์ซิงกูเลตเหล่านี้อาจเสริมการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกเงาได้อย่างสำคัญ โดยให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวแทนทางสังคมอื่น ๆ ที่ไม่สามารถสังเกตหรือทราบได้ทันที^{[ 114 ]}

การศึกษาวิจัยล่าสุดหลายชุดที่ดำเนินการโดย Yawei Cheng โดยใช้การวัดทางประสาทสรีรวิทยาที่หลากหลาย รวมถึงMEG [ ^{115 ]}การกระตุ้นรีเฟล็กซ์ไขสันหลัง^{[ 116 ]}การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง^{[ 117 ] [ 118 ] ได้บันทึกการมีอยู่ของความแตกต่างทางเพศในระบบเซลล์ประสาทกระจกของมนุษย์ โดยผู้เข้าร่วมที่เป็นเพศหญิงแสดงการสะท้อนการเคลื่อนไหวที่แข็งแกร่งกว่าผู้เข้าร่วมที่ เป็น}เพศชาย

ในการศึกษาอีกชิ้นหนึ่ง ความแตกต่างตามเพศในกลไกของเซลล์ประสาทกระจกได้รับการยืนยันอีกครั้ง โดยข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเพศหญิงมีความสามารถในการเห็นอกเห็นใจผู้อื่นมากกว่าเพศชาย ในระหว่างการปฏิสัมพันธ์ทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์ เพศหญิงแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเข้าใจมุมมองทางอารมณ์ได้ดีกว่าเพศชายเมื่อปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่นแบบเผชิญหน้ากัน อย่างไรก็ตาม ในการศึกษานี้ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเมื่อพูดถึงการรับรู้ถึงอารมณ์ของผู้อื่น ความสามารถของผู้เข้าร่วมทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมาก และไม่มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างผู้ชายและผู้หญิง^{[ 119 ]}

Baland JalalและVS Ramachandranได้ตั้งสมมติฐานว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกมีความสำคัญในการก่อให้เกิดภาพหลอนของผู้บุกรุกและประสบการณ์นอกร่างกายระหว่างภาวะอัมพาตขณะนอนหลับ [ ^{120 ] ตาม}ทฤษฎีนี้ ภาวะอัมพาตขณะนอนหลับนำไปสู่การปลดปล่อยการยับยั้งของระบบเซลล์ประสาทกระจก ทำให้เกิดภาพหลอนของสิ่งมีชีวิตเงาคล้ายมนุษย์ การตัดการเชื่อมต่อของข้อมูลทางประสาทสัมผัสระหว่างภาวะอัมพาตขณะนอนหลับถูกเสนอให้เป็นกลไกของการปลดปล่อยการยับยั้งของเซลล์ประสาทกระจกดังกล่าว^{[ 120 ]}ผู้เขียนแนะนำว่าสมมติฐานของพวกเขาเกี่ยวกับบทบาทของระบบเซลล์ประสาทกระจกสามารถทดสอบได้:

"แนวคิดเหล่านี้สามารถสำรวจได้โดยใช้การถ่ายภาพระบบประสาท เพื่อตรวจสอบการกระตุ้นเฉพาะของบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกเงา เมื่อบุคคลนั้นเห็นภาพหลอนผู้บุกรุกหรือมีประสบการณ์นอกร่างกายระหว่างภาวะอัมพาตขณะนอนหลับ" ^{[ 120 ]}

งานวิจัยล่าสุดที่วัดการยับยั้งคลื่นมิว แสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับอาการทางจิต (กล่าวคือ การยับยั้งคลื่นมิว/กิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกที่มากขึ้นจะสูงที่สุดในกลุ่มผู้ป่วยที่มีอาการทางจิตรุนแรงกว่า) นักวิจัยสรุปว่า "กิจกรรมของเซลล์ประสาทกระจกที่สูงขึ้นอาจเป็นพื้นฐานของความบกพร่องในการกรองประสาทสัมผัสในโรคจิตเภท และอาจมีส่วนทำให้เกิดการตีความประสาทสัมผัสผิดพลาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับสังคม และอาจเป็นกลไกที่ทำให้เกิดอาการหลงผิดและภาพหลอน" ^{[ 121 ]}

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนจะแสดงความตื่นเต้นเกี่ยวกับการค้นพบเซลล์ประสาทกระจกเงา แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์บางคนที่แสดงความสงสัยเกี่ยวกับทั้งการมีอยู่และบทบาทของเซลล์ประสาทกระจกเงาในมนุษย์ ความเห็นพ้องในปัจจุบันดูเหมือนจะเป็นว่าความสำคัญของเซลล์ประสาทกระจกเงาที่เรียกกันนั้นถูกกล่าวเกินจริงไปมาก ตามที่นักวิทยาศาสตร์เช่น Hickok, Pascolo และ Dinstein กล่าวไว้ ยังไม่ชัดเจนว่าเซลล์ประสาทกระจกเงาเป็นเซลล์ประเภทที่แตกต่างกันจริงหรือไม่ (ตรงข้ามกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวในเซลล์ที่มีหน้าที่อื่น) ^{[ 122 ]}และกิจกรรมกระจกเงาเป็นการตอบสนองประเภทที่แตกต่างกันหรือเป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ของการอำนวยความสะดวกโดยรวมของระบบการเคลื่อนไหว^{[ 11 ]}

ในปี 2551 Ilan Dinstein และคณะได้โต้แย้งว่าการวิเคราะห์ดั้งเดิมนั้นไม่น่าเชื่อถือ เนื่องจากอิงตามคำอธิบายเชิงคุณภาพของคุณสมบัติของเซลล์แต่ละเซลล์ และไม่ได้คำนึงถึงจำนวนเซลล์ประสาทที่เลือกสะท้อนอย่างเข้มข้นจำนวนน้อยในบริเวณมอเตอร์^{[ 10 ]}นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้โต้แย้งว่าการวัดความล่าช้าของการยิงของเซลล์ประสาทดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกับเวลาตอบสนองมาตรฐาน^{[ 122 ]}และชี้ให้เห็นว่าไม่มีใครรายงานว่าการขัดจังหวะบริเวณมอเตอร์ใน F5 จะทำให้การรับรู้การกระทำลดลง^{[ 11 ]}ผู้ที่วิพากษ์วิจารณ์ข้อโต้แย้งนี้ได้ตอบกลับว่าผู้เขียนเหล่านี้พลาดการศึกษาทางประสาทวิทยาของมนุษย์และ การศึกษา TMSที่รายงานว่าการขัดจังหวะบริเวณเหล่านี้ทำให้เกิดความบกพร่องในการกระทำ^{[ 42 ] [ 44 ]}โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการรับรู้ประเภทอื่นๆ^{[ 43 ]}

ในปี 2552 Lingnau และคณะได้ทำการทดลองโดยเปรียบเทียบการกระทำของมอเตอร์ที่ถูกสังเกตก่อนแล้วจึงลงมือทำ กับการกระทำของมอเตอร์ที่ถูกลงมือทำก่อนแล้วจึงสังเกต พวกเขาสรุปว่ามีความไม่สมมาตรอย่างมีนัยสำคัญระหว่างสองกระบวนการ ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ประสาทกระจกไม่มีอยู่ในมนุษย์ พวกเขากล่าวว่า "ที่สำคัญ เราไม่พบสัญญาณของการปรับตัวสำหรับการกระทำของมอเตอร์ที่ถูกลงมือทำก่อนแล้วจึงสังเกต ความล้มเหลวในการค้นหาการปรับตัวข้ามรูปแบบสำหรับการกระทำของมอเตอร์ที่ลงมือทำและสังเกตนั้นไม่สอดคล้องกับสมมติฐานหลักของทฤษฎีเซลล์ประสาทกระจก ซึ่งถือว่าการรับรู้และการเข้าใจการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับการจำลองมอเตอร์" ^{[ 123 ]}อย่างไรก็ตาม ในปีเดียวกันนั้น Kilner และคณะได้แสดงให้เห็นว่าหากใช้การกระทำที่มุ่งเป้าหมายเป็นสิ่งเร้า ทั้งบริเวณ IPL และ premotor จะแสดงการระงับการทำซ้ำระหว่างการสังเกตและการลงมือทำที่ทำนายโดยเซลล์ประสาทกระจก^{[ 124 ]}

ในปี 2552 Greg Hickok ได้ตีพิมพ์บทความโต้แย้งอย่างละเอียดเกี่ยวกับข้ออ้างที่ว่าเซลล์ประสาทกระจกมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเข้าใจการกระทำ: "ปัญหาแปดประการสำหรับทฤษฎีเซลล์ประสาทกระจกของการเข้าใจการกระทำในลิงและมนุษย์" เขาได้สรุปว่า "สมมติฐานเบื้องต้นที่ว่าเซลล์เหล่านี้เป็นพื้นฐานของการเข้าใจการกระทำนั้นเป็นความคิดที่น่าสนใจและสมเหตุสมผลในเบื้องต้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม แม้จะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง ข้อเสนอนี้ก็ไม่เคยได้รับการทดสอบอย่างเพียงพอในลิง และในมนุษย์มีหลักฐานเชิงประจักษ์ที่แข็งแกร่งในรูปแบบของการแยกความแตกต่างทางสรีรวิทยาและประสาทวิทยา (แบบคู่) ที่ขัดแย้งกับข้ออ้างนี้" ^{[ 11 ]}

Vladimir Kosonogov เห็นความขัดแย้งอีกประการหนึ่ง ผู้สนับสนุนทฤษฎีเซลล์ประสาทกระจกในการทำความเข้าใจการกระทำตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ประสาทกระจกเข้ารหัสเป้าหมายของการกระทำของผู้อื่น เนื่องจากเซลล์ประสาทเหล่านี้จะถูกกระตุ้นหากการกระทำที่สังเกตเห็นมีเป้าหมาย อย่างไรก็ตาม เซลล์ประสาทกระจกจะถูกกระตุ้นก็ต่อเมื่อการกระทำที่สังเกตเห็นมีเป้าหมาย (การกระทำที่มุ่งไปยังวัตถุหรือท่าทางสื่อสาร ซึ่งแน่นอนว่ามีเป้าหมายเช่นกัน) พวกมัน "รู้" ได้อย่างไรว่าการกระทำที่แน่นอนนั้นมีเป้าหมาย? ในขั้นตอนใดของการกระตุ้น พวกมันจะตรวจจับเป้าหมายของการเคลื่อนไหวหรือการไม่มีเป้าหมาย? ในความเห็นของเขา ระบบเซลล์ประสาทกระจกจะถูกกระตุ้นได้ก็ต่อเมื่อเป้าหมายของการกระทำที่สังเกตเห็นได้รับการระบุโดยโครงสร้างสมองอื่นๆ แล้ว^{[ 55 ]}

นักปรัชญาประสาทวิทยา เช่นแพทริเซีย เชิร์ชแลนด์ได้แสดงข้อโต้แย้งทั้งทางวิทยาศาสตร์และปรัชญาต่อทฤษฎีที่ว่าเซลล์ประสาทกระจกมีหน้าที่ในการทำความเข้าใจเจตนาของผู้อื่น ในบทที่ 5 ของหนังสือBraintrust ปี 2011 ของ เธอ เชิร์ชแลนด์ชี้ให้เห็นว่าข้ออ้างที่ว่าเซลล์ประสาทกระจกมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำความเข้าใจเจตนา (โดยการจำลองการกระทำที่สังเกตได้) นั้นตั้งอยู่บนสมมติฐานที่คลุมเครือด้วยประเด็นทางปรัชญาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข เธอโต้แย้งว่าเจตนาได้รับการเข้าใจ (เข้ารหัส) ในระดับกิจกรรมทางประสาทที่ซับซ้อนกว่าระดับของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ เชิร์ชแลนด์กล่าวว่า "เซลล์ประสาท แม้ว่าจะมีความซับซ้อนในการคำนวณ แต่ก็เป็นเพียงเซลล์ประสาท มันไม่ใช่โฮมุนคูลัสอัจฉริยะ หากเครือข่ายประสาทแสดงถึงบางสิ่งที่ซับซ้อน เช่น เจตนา [ที่จะดูหมิ่น] มันจะต้องมีอินพุตที่ถูกต้องและอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องในวงจรประสาทเพื่อที่จะทำเช่นนั้นได้" ^{[ 125 ]}

เซซิเลีย เฮเยสได้เสนอทฤษฎีที่ว่าเซลล์ประสาทกระจกเป็นผลพลอยได้จากการเรียนรู้แบบเชื่อมโยง แทนที่จะเป็นการปรับตัวตามวิวัฒนาการ เธอโต้แย้งว่าเซลล์ประสาทกระจกในมนุษย์เป็นผลผลิตจากปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ไม่ใช่การปรับตัวตามวิวัฒนาการเพื่อความเข้าใจการกระทำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เฮเยสปฏิเสธทฤษฎีที่เสนอโดย วี.เอส. รามาจันดราน ที่ว่าเซลล์ประสาทกระจกเป็น "แรงผลักดันเบื้องหลังความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ในวิวัฒนาการของมนุษย์" ^{[ 12 ] [ 126 ]}

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทกระจกเงา

• Hickok G, Poeppel D. "สมองที่พูดได้"ข่าวสารและมุมมองเกี่ยวกับการจัดระเบียบทางประสาทของภาษา
• รามจันดราน ปะทะ"เซลล์ประสาทที่ก่อร่างสร้างอารยธรรม" TED talksเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ 2012
• Thomas B (2012). "เซลล์ประสาทกระจกมีอะไรพิเศษ?" . บล็อกรับเชิญของ Scientific American .(ภาพรวมของแนวทางการวิจัยที่โดดเด่น โดยอ้างอิงจากการสัมภาษณ์ Iacoboni, Hickok, Heyes และ Gallese)
• "เซลล์ประสาทกระจก" NOVA scienceNOWมกราคม 2548 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2549