Lần đầu tiên, các nhà khoa học có thể nhìn thấy hình dạng của kí ức

Các nhà khoa học đã tìm ra được hình dạng của những khối kí ức trong não. Cụ thể chúng là những tế bào thần kinh có chức năng xử lý các thông tin liên quan đến những điều mà chúng ta đã từng trải qua.

Bằng cách khiến cho những tế bào não này phát sáng, các nhà khoa học hy vọng rằng phát hiện này sẽ giúp chúng ta có thể tìm hiểu sâu hơn về cách thức ký ức hình thành trong bộ não.

Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Viện thần kinh học Méditerranée ở Pháp đã phát hiện ra các tế bào kí ức bằng cách tiêm một loại protein huỳnh quang vào tế bào thần kinh của bốn con chuột. Loại protein đặc biệt này sẽ sáng lên khi tiếp xúc với ion canxi tiết ra từ tế bào thần kinh. Đây là một dấu hiệu chắc chắn cho thấy rằng các tế bào thần kinh đang hoạt động.

Khi cho những con chuột chạy trên máy chạy bộ, các tế bào thần kinh kí ức bắt đầu sáng lên và hoạt động tích cực nếu quá trình chạy lặp lại liên tục. Điều này cho thấy, những tế bào đã thu thập thông tin và lưu lại vào kí ức. Khi những con chuột này nghỉ ngơi, các tế bào cũng hoạt động nhưng mờ đi nhanh chóng. Hình dạng và màu sắc của các khối tế bào ký ức cũng trở nên khác biệt so với khi những con chuột đang chạy.

"Để thực sự hiểu não bộ sắp xếp trí nhớ như thế nào, chúng ta phải hiểu cách trí nhớ được miêu tả bởi các đơn vị điện toán cơ bản của não bộ - chính là những tế bào thần kinh – và các mạng lưới của chúng", Peter N. Steinmetz, bác sỹ, tiến sỹ kiêm giám đốc chương trình kỹ thuật thần kinh tại Barrow cho biết. "Biết được cơ chế lưu giữ và phục hồi trí nhớ là một bước quan trọng trong việc hiểu rõ hơn cách điều trị các chứng bệnh liên quan đến sự sa sút trí tuệ, ảnh hưởng đến dân số đang ngày càng lão hoá của chúng ta".

Những tế bào não phát ra ánh sáng khác nhau cho từng loại kí ức khác nhau. (Nguồn ảnh: Viện thần kinh học Méditerranée).

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những từ được xem gần đây được lưu trữ phân phối trên toàn vùng hippocampus, với khoảng 2% các tế bào chịu trách nhiệm ghi nhớ một từ bất kỳ và khoảng 3% từ ngữ sản sinh ra sự thay đổi mạnh mẽ trong việc kích thích các tế bào này.

Các chuyên gia thuộc Đại học Stony Brook (Mỹ) đã kiểm tra cơ chế ghi nhớ cơ bản ở chuột. Họ đã thao túng acetylcholine, một chất dẫn truyền thần kinh trong bộ não, đóng vai trò như một cơ chế phát tín hiệu liên quan đến trí nhớ.

Acetylcholine được các tế bào thần kinh hệ cholinergic chuyển tới vùng hạch hạnh nhân. Trong đó, các tế bào thần kinh hệ cholinergic tọa lạc ở gốc não và được cho là tăng cường những ký ức tình cảm khi gia tăng ở vùng hạch hạnh nhân.

Để kích thích những vùng tế bào thần kinh hệ cholinergic nhất định, các nhà nghiên cứu đã sử dụng ánh sáng để kiểm soát các tế bào trong mô sống, một phương pháp được gọi là quang di truyền học (optogenetics). "Các ký ức về những trải nghiệm cao trào về tình cảm đặc biệt mạnh mẽ, dù đó là tiêu cực hay tích cực. Mục tiêu của chúng tôi là xác định xem các cơ chế ẩn giấu phía sau sự tăng cường ghi nhớ", tiến sĩ Lorna Role, chủ nhiệm Khoa Thần kinh học và hành vi, kiêm đồng giám đốc điều hành Viện Khoa học thần kinh thuộc Trường Y Stony Brook, giải thích.

Bà Role và các cộng sự phát hiện, khi gia tăng việc giải phóng acetylcholine ở vùng hạch hạnh nhân khi một ký ức đau thương hình thành, ký ức này sẽ được tăng cường, tồn tại dài lâu hơn gấp hai lần bình thường. Ngược lại, khi việc phát tín hiệu acetylcholine được tác động giảm xuống trong một trải nghiệm đau thương, các nhà nghiên cứu đã có thể loại bỏ hoàn toàn ký ức đó.

Các nhà nghiên cứu hy vọng, khám phá của họ một ngày nào đó có thể giúp phát triển các phương pháp mới nhằm tăng cường những ký ức dễ chịu đối với người mắc chứng mất trí nhớ hay thậm chí đảo ngược các rối loạn căng thẳng tâm lý hậu chấn thương.

Từ khóa liên quan:

kí ức

bộ não

nhà khoa học

hình dạng của kí ức

tế bào thần kinh

trí nhớ

Acetylcholine

quang di truyền học

Lorna Role