Chức năng bộ râu của ong mật đối với trí nhớ

Chúng ta đều biết rằng bán cầu não phải và trái thực hiện những nhiệm vụ khác nhau. Thương tổn ở bán cầu não trái làm suy yếu việc sử dụng và nhận thức ngôn ngữ. Thương tổn ở bán cầu não phải làm thiếu hụt cảm nhận về không gian của thị giác, ví dụ như việc không thể nhận ra những khuôn mặt quen thuộc.

Trong vài năm trở lại đây, chúng ta đã quen với khái niệm rằng sự không đối xứng về chức năng giữa vùng bên trái và phải của hệ thần kinh không chỉ xuất hiện ở người. Các loài cá, lưỡng cư, chim và động vật có vú cũng có sự mất cân bằng về chức năng và giải phẫu.

Vì vậy, ý kiến cho rằng tất cả các loài động vật có xương sống, kể cả những loài khác loài người, có bộ não không đối xứng cuối cùng đã được chấp nhận. Hiện nay, quá trình mở rộng giữa các loài đang diễn ra. Sự phát triển hẳn về một bên của não đã vượt ra ngoài khuôn khổ các loài có xương sống. Theo một bài báo được công bố trên PLoS ONE do Lesey J. Rogers (Trung tâm khoa học thần kinh và hành vi động vật, đại học New England (Úc)), và Giorgio Vallortigara (Trung tâm khoa học thần kinh/não, đại học Trento (Ý)) viết, côn trùng, với hệ thần kinh khác hẳn so với động vật có xương sống, cũng đang “phát triển lệch”.

Các tác giả nghiên cứu trí nhớ ở ong sử dụng một quy trình đã được kiểm nghiệm, được gọi là phản xạ mở rộng của vòi (PER). Khi có một giọt dung dịch đường, ong mật duỗi vòi ra để hút lấy. Nếu một kích thích mùi, ví dụ như mùi chanh, xuất hiện ngay sau đó thì chỉ sau thời gian huấn luyện ngắn, nó đã học cách duỗi vòi ra chỉ khi có sự hiện diện của mùi hương.

Ong mật. (Ảnh: wikipedia)

Ong mật có thể học cách phân biệt giữa nhiều mùi khác nhau, nó sẽ duỗi vòi ra đối với mùi chanh nhưng lại không làm thế đối với mùi vani. Chúng có thể giữ trí nhớ về mùi trong một thời gian dài. Mùi được nhận biết bởi hai râu trên đầu ong mật. Sau khi những con ong được huấn luyện sử dụng cả hai râu, Rogers và Vallortigara kiểm tra khả năng nhớ lại của chúng. Họ phủ râu bên trái hoặc phải với một chất nhựa mù vô hại khiến một bên râu không thể nhận biết mùi.

Các tác giả quan sát thấy rằng sau một tiếng tập luyện, ong mật nhận biết mùi một cách chính xác khi sử dụng râu bên phải mà không sử dụng râu bên trái. Tuy nhiên, 24 giờ sau đó, quá trình này bị đảo ngược: phản ứng chính xác cao hơn đáng kể khi râu bên trái được sử dụng.

Việc “phát triển về một bên” xem ra có liên quan đến quá trình hình thành trí nhớ. Khi thử nghiệm sử dụng hình thức một bên (mùi hương được đưa về phía trái hoặc phải của con ong) và không phủ râu nào lại (cả hai râu đều được sử dụng), các tác giả phát hiện rằng những con ong thể hiện khả năng nhớ tốt hơn khi chúng được kiểm tra vào khoảng thời gian một tiếng sau khi huấn luyện sử dụng râu bên phải, 3 tiếng sau trí nhớ của nó không còn nữa. Tuy nhiên, 6 tiếng sau khi được huấn luyện, kí ức của ong mật bị dịch chuyển và được gợi lại chủ yếu khi sử dụng râu bên trái. Kí ức tiếp tục tồn tại ở râu bên trái trong một thời gian dài (sau 6 tiếng, duy trì trong vòng 24 tiếng).

Dường như râu bên phải và cấu trúc thần kinh liên quan tạo thành nền tảng cho trí nhớ tạm thời trong giai đoạn ngắn, trong khi râu bên trái hỗ trợ học hỏi trong thời gian dài,hình thành khoảng 3 tiếng sau khi được huấn luyện.

Hiện tại vẫn còn một điều các nhà nghiên cứu chưa nắm rõ đó là liệu việc học hỏi qua râu bên phải có đủ để tạo ra mã hóa ngắn hạn ở vùng bên phải của não và mã hóa dài hạn ở vùng bên trái hay không. Ngoài ra còn có giả thuyết: ký ức được mã hóa tương tự ở cả hai vùng của não nhưng chỉ có râu bên phải có thể tiếp cận hồi tưởng ngắn hạn trong khi râu bên trái có thể tiếp cận hồi tưởng dài hạn.

Vậy lý do sinh thái cho hiện tượng này có thể là gì? Khả năng dịch chuyển ký ức từ râu này sang râu kia cho phép sử dụng râu bên phải để nhận biết mùi mới mà không bị những ký ức về mùi hương ở bộ nhớ dài hạn làm nhiễu. Loài ong di chuyển đến nhiều bông hoa khác nhau ở những thời điểm khác nhau trong ngày khi có mật hoa. Điều này dẫn đến sự hình thành mối liên kết giữa các mùi khác nhau trong hành trình một ngày. Quy trình này có thể trở nên dễ dàng hơn nếu sự gợi nhớ về một mùi nào đấy không tồn tại ở vùng học hỏi của não.

Trích dẫn: Roger LJ, Vallortigara G (2008) From Antenna to Antenna: Lateral Shift of Olfactory Memory Recall by Honeybees. PLoS ONE 3(6): e2340. doi:10.1371/journal.pone.0002340 http://www.plosone.org/doi/pone.0002340 

Từ khóa liên quan:

sinh vật

côn trùng

ong mật

trí nhớ

não bộ