Gene NPAS4 điều chỉnh khả năng của bộ não để hình thành những ký ức mới

Các nhà thần kinh học dẫn đầu bởi Yingxi Lin, làm việc tại Viện Nghiên cứu Não McGovern, Học viện Công nghệ Massachusetts, Hoa Kỳ, đã phát hiện: Khi bạn trải nghiệm sự kiện mới, gene Pnas4 (hoạt động tích cực trong vùng hippocampus của bộ não, vốn rất quan trọng trong việc hình thành những ký ức lâu dài) sẽ đóng vai trò chủ yếu trong việc kiểm soát quá trình bộ não: mã hóa những ký ức mới này bằng cách thay đổi các kết nối (bật hay khởi động nhiều gene khác trong các tế bào thần kinh) giữa các tế bào thần kinh.

Yingxi Lin

Kết quả của nghiên ứu này đã được đăng tải trên Tạp chí Science, số ra ngày 23 tháng 12 năm 2011.

Kết quả của nghiên cứu này không chỉ tiết lộ những nền tảng phân tử của sự hình thành bộ nhớ, mà nó còn giúp các nhà thần kinh học xác định chính xác vị trí của những ký ức nằm trong bộ não. Trong một thí nghiệm (các con chuột thí nghiệm bị điện giật nhẹ) nhằm tìm hiểu các cơ chế di truyền của sự hình thành bộ nhớ, các nhà khoa học nhận thấy: Để ghi nhớ những ký ức mới, gene Npas4 (được bật rất sớm trong điều kiện này) bật một loạt gene khác nhằm điều chỉnh hệ thống truyền dẫn các xung điện thần kinh bên trong bộ não bằng cách điều chỉnh sức mạnh của các khớp nối thần kinh, hoặc các kết nối giữa các tế bào thần kinh.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã xác định chỉ một vài trong số hàng trăm các gene khác (có thể bị kiểm soát bởi gene Npas4). Gene Npas4 là một yếu tố phiên mã, có nghĩa là nó kiểm soát việc sao chép của các gene khác vào ARN thông tin (vật liệu di truyền mang protein xây dựng hướng dẫn từ hạt nhân đến phần còn lại của tế bào). Các thí nghiệm MIT cho thấy rằng gene Npas4 bị ràng buộc vào: việc kích hoạt các gien cụ thể (các con chuột thí nghiệm chỉ bị sợ hãi khi gene Npas4 bật các gene khác trong khu vực CA3 của vùng hippocampus trong bộ não chuột) và chỉ đạo một enzyme gọi là RNA polymerase II để bắt đầu sao chép chúng.

Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng sẽ xác định chính xác và gắn nhãn cho tế bào thần kinh cụ thể đang lưu trữ những ký ức cụ thể và có thể dễ dàng lấy ra khi có nhu cầu.