THỬ NGHIỆM NƠI CHUỘT CHO THẤY CÓ THỂ TÁC ĐỘNG TRÍ NHỚ BẰNG ÁNH SÁNG

đH CALIFORNIA DAVIS  9/10/2014

Các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Khoa học Thần kinh và Bộ môn Tâm lý trường ĐH California-Davis (UC Davis) đã sử dụng ánh sáng để xóa bỏ một số ký ức cụ thể nơi chuột, họ cũng chứng minh một lý thuyết căn bản về cách thức những vùng não khác nhau cùng hoạt động để phục hồi trí nhớ tình tiết.

Thị giác di truyền là một kỹ thuật mới giúp kiểm soát và nghiên cứu các tế bào thần kinh sử dụng ánh sáng do Karl Diesseroth tại ĐH Stanford nghiên cứu dẫn đầu. Các kỹ thuật của thị giác di truyền nhanh chóng trở thành phương thức tiêu chuẩn để tìm hiểu về chức năng của não.

Kazumasa Tanaka, Brian Wiltgen và đồng nghiệp tai UC Davis đã ứng dụng kỹ thuật trên nhằm kiểm tra ý tưởng về hồi phục trí nhớ tồn tại đã lâu. Theo Wiltgen, khoảng 40 năm nay, các nhà khoa học thần kinh vẫn đặt lý thuyết rằng việc trích xuất ký ức – trí nhớ về những nơi chốn và sự kiện cụ thể- có liên hệ tới những hoạt động phối hợp giữa vỏ não và hồi hải mã, một cấu trúc nhỏ nằm sâu trong não.

“Lý thuyết cho rằng việc học tập có liên hệ đến sự hoạt động nơi vỏ não, và hồi hải mã sẽ tái lập mô hình hoạt động này khi trích xuất trí nhớ. Điều này cho phép bạn tái trải nghiệm sự kiện đó,” Wiltgen chia sẻ. Nếu hồi hải mã bị tổn thương, bệnh nhân có thể mất hàng chục năm ký ức.

Thế nhưng rất khó để kiểm chứng mô hình này một cách trực tiếp, cho đến khi kỹ thuật thị giác di truyền xuất hiện.

Wiltgen và Tanaka đã sử dụng chuột thí nghiệm được biến đổi gen để khi được kích hoạt, các tế bào thần kinh sẽ vừa phát ánh sáng xanh và vừa sản xuất ra protein làm các tế bào này ngưng hoạt động khi gặp ánh sáng. Nhờ vậy, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi chính xác tế bào thần kinh nào trong vỏ não và hồi hải mã được kích hoạt trong tiến trình học tập và trích xuất trí nhớ, đồng thời họ cũng có thể “tắt” chúng bằng ánh sáng đi qua dây cáp quang.

Dây cáp quang gắn vào não chuột

Các nhà khoa học huấn luyện chuột bằng cách đặt chúng vào lồng và sốc điện nhẹ. Thông thường, chuột khi được đưa vào môi trường mới sẽ tìm hiểu và ngửi chung quanh. Nhưng khi đặt chúng vào những lồng đã bị sốc điện trước đó, chúng sẽ đứng yên tại chỗ dưới tác động của “phản ứng sợ”.

Tanaka and Wiltgen đầu tiên cho thấy họ có thể nhận diện những tế bào tham gia vào tiến trình học tập, đồng thời chứng minh rằng những tế bào đó được tái kích hoạt khi trích xuất ký ức. Sau đó, họ có khả năng dập tắt những tế bào thần kinh cụ thể trong hồi hải mã, và cho thấy chuột mất đi ký ức về những sự việc gây sợ hãi. Họ cũng minh chứng rằng việc dập tắt những tế bào khác trong hồi hải mã không tác động gì đến khả năng trích xuất những ký ức đó. Cuối cùng, họ cũng lần ra được những sợi thần kinh nối hồi hải mã với các tế bào riêng biệt trong vỏ não.

Wiltgen cho biết, “Vỏ não không thể thực hiện hoạt động này một mình, nó cần có thông tin từ hồi hải mã.” “Đây từ lâu đã là giả định căn bản của ngành và số liệu của Kazu đem đến chứng cứ minh chứng trực tiếp đầu tiên.”

Nhóm nghiên cứu đồng thời cũng có thể quan sát cách thức những tế bào cụ thể trong vỏ não liên kết với hạnh nhân, cấu trúc não liên quan đến cảm xúc và sản sinh phản ứng sợ.

Các đồng tác giả nghiên cứu còn có Aleksandr Pevzner, Anahita B. Hamidi, Yuki Nakazawa và Jalina Graham, tất cả đều thuộc Trung tâm Khoa học Thần kinh.

http://www.psypost.org/2014/10/manipulating-memory-light-28637

Từ vựng

Trí nhớ tình tiết/ giai đoạn:       Episodic memory
ThỊ giác di truyền                   Optogenics                 
Tế bào thần kinh                    Nerve cells
Nhà khoa học thần kinh         Neuroscientist
Vỏ não                                  Cerebral cortex
Hồi hải mã                             Hippocampus
Giả định                                 Assumption
Hạnh nhân                             Amygdala