Ruồi giấm cũng biết "suy nghĩ" trước khi hành động

Những con ruồi giấm “suy nghĩ” trước khi chúng hành động, một nghiên cứu thực hiện bởi các nhà khoa học đến từ Trung tâm Centre for Neural Circuits and Behaviour thuộc trường Đại học Oxford cho biết. Các nhà thần kinh học đã chứng minh rằng những con ruồi giấm mất nhiều thời gian hơn để có thể đưa ra những quyết định khó hơn.

Trong những thí nghiệm yêu cầu ruồi giấm phân biệt giữa các nồng độ gần nhau của một mùi, các nhà nghiên cứu phát hiện thấy chúng không hoạt động một cách bản năng hoặc bốc đồng. Thay vào đó, chúng có vẻ như tích lũy thông tin trước khi đưa ra một lựa chọn.

Thu thập thông tin trước khi đưa ra một quyết định được xem là một dấu hiệu của trí thông minh cao hơn, giống như được thể hiện ở các loài linh trưởng và con người.

“Sự tự do của hành động tách khỏi những thôi thúc tự động được xem là một biểu hiện của nhận thức hoặc trí thông minh”, giáo sư Gero Miesenböck nói. Nghiên cứu mới này được thực hiện tại phòng thí nghiệm của giáo sư Gero Miesenböck. “Cái mà những nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, đó là những con ruồi giấm có một năng lực thần kinh đáng ngạc nhiên mà trước đó chưa từng được công nhận”.

Các nhà nghiên cứu cũng chứng minh rằng gene FoxP, hoạt động trong một nhóm nhỏ khoảng 200 nơron thần kinh, có tham gia vào quá trình đưa ra quyết định trong não ruồi giấm.

Nhóm nghiên cứu đã báo cáo các kết quả nghiên cứu này trên tạp chí Science. Nhóm nghiên cứu được hỗ trợ tài chính bởi Wellcome Trust, Quỹ Gatsby Charitable Foundation, viện nghiên cứu về sức khỏe của Mỹ (US National Institutes of Health) và trường Oxford Martin School.

Các nhà nghiên cứu đã quan sát ruồi giấm Drosophila tạo ra một quyết định gữa hai nồng độ mùi bằng cách cho chúng ngửi mùi đến từ hai phía cuối của một cái hộp chật hẹp, đã được huấn luyện để tránh một nồng độ.

Khi nồng độ mùi rất khác và dễ dàng phân biệt, những con ruồi giấm đưa ra quyết định nhanh chóng và phần lớn đều bay về phía đúng của cái hộp.

Khi các nồng độ mùi là rất giống nhau và khó để phân biệt, những con ruồi giấm mất nhiều thời gian hơn để đưa ra quyết định, và chúng cũng sai nhiều hơn.

Các nhà nghiên cứu phát hiện thấy, các mô hình toán học đã phát triển để mô tả cơ chế của việc ra quyết định ở con người và các loài linh trưởng cũng phù hợp với hành vi của ruồi giấm.

Họ đã phát hiện thấy ruồi giấm với các đột biến trong gene FoxP mất nhiều thời gian để đưa ra quyết định hơn so với những con ruồi giấm thông thường khi các mùi là khó phân biệt – chúng trở nên thiếu quyết đoán.

Các nhà nghiên cứu đã theo dõi hoạt động của gene FoxP đối với một nhóm nhỏ khoảng 200 tế bào thần kinh tách khỏi 200.000 tế bào thần kinh trong não của một con ruồi giấm. Điều này ám chỉ những tế bào thần kinh trong quá trình thu thập tích lũy bằng chứng này được ruồi giấm sử dụng trước khi đưa ra một quyết định.

Tiến sĩ Shamil DasGupta, tác giả chính của nghiên cứu giải thích: “Trước khi một quyết định được đưa ra, các mạch não thu thập thông tin giống như một pittông hút nước. Khi các thông tin tích lũy được đã tăng tới một mức nhất định nào đó, quyết định được kích hoạt. Khi FoxP bị khiếm khuyết, hoặc dòng chảy của thông tin vào thùng chứa giảm thành mức nhỏ giọt, hoặc thùng đã xuất hiện rò rỉ”.

Ruồi giấm có một gene FoxP, trong khi con người có 4 gene liên quan FoxP. Gene FoxP1 và Gene FoxP2 của con người liên quan đến sự phát triển ngôn ngữ và nhận thức. Các gene này cũng liên kết với khả năng học hỏi các chuỗi chuyển động chính xác, ví dụ như chơi đàn piano.

“Chúng tôi chưa hiểu tại sao gene này được bật lên trong các quá trình tâm thần đa dạng như ngôn ngữ, ra quyết định và học vận động”, giáo sư Miesenböck nói. Tuy nhiên ông phỏng đoán: “Một đặc điểm chung của tất cả các quá trình này đó là chúng bộc lộ qua thời gian. FoxP có thể là quan trọng đối với khả năng dẫn truyền để sản sinh và xử lý các trình tự thời gian trong não”.

Giáo sư Miesenböck bổ sung thêm: FoxP không phải là “gene ngôn ngữ”, một “gene ra quyết định” hay cũng không phải là gene “xử lý thời gian” hay “gene trí thông minh”. Bất kỳ mô tả nào như trên về gene FoxP đều sai lầm. Điều mà gene FoxP cho chúng ta, đó là một công cụ để hiểu các mạch não tham gia trong các quá trình nói trên. Nó đã dẫn chúng ta đến một vị trí trong não mà vị trí này quan trọng trong việc đưa ra quyết định.

Từ khóa liên quan:

ruồi giấm

Sự tự do của hành động

thôi thúc tự động

gene FoxP

Gene FoxP1

gene FoxP2

ruồi giấm Drosophila

Shamil DasGupta

Gero Miesenbock