Những chú chuột "thông minh" cho biết các chứng rối loạn về não

Những chú chuột được thiết kế theo mặt di truyền học thiếu chất enzim đơn trong não thì tinh thông hơn trong việc học hỏi so với các anh em cùng họ với chúng, và nhanh chóng nhận biết môi trường thay đổi hơn.

Dựa trên các kết quả, xuất hiện trong 1 xuất bản trực tuyến của tờ báo Nature Neuroscience, các nhà nghiên cứu tiết lộ 1 cơ chế tiếp thu học hỏi mới trong não, có thể phục vụ con người như là 1 mục tiêu trong việc điều trị các chứng rối loạn như hội chứng sau chiến tranh, bệnh Alzheimer hoặc chứng nghiện thuốc. Tiến sĩ James Bibb, phó giáo sư khoa Tâm thần học và là cựu tác giả của cuộc nghiên cứu phát biểu: “Thật là khá hy hữu để làm cho những chú chuột "thông minh hơn", vì thế có rất nhiều hàm ý liên quan đến nhận thức ở đây.”

Ông nói: “Mọi thứ đều trở nên có ý nghĩa hơn đối với những chú chuột này, sự gia tăng độ nhạy bén đối với môi trường xung quanh của chúng dường như làm cho chúng thông minh hơn.”

Những chú chuột được thiết kế tinh thông hơn trong việc tiếp thu, nhớ và tìm ra đường bơi rối rắm, mê cung ở dưới nước; nơi mà chúng đã bơi qua và nhớ là mình được đặt trong 1 cái hộp nào đó kể cả cú va chạm nhẹ nữa. Tiến sĩ Bibb cho biết, quan trọng hơn nữa là khi tình huống thay đổi, như những đường bơi mê cung ở dưới nước được sắp đặt lại, các chú chuột được thiết kế lại nhanh hơn nhiều; nhận ra mọi thứ đều khác, và thực hiện 1 lộ trình mới.

Các nhà khoa học tham gia nghiên cứu (Ảnh: Sciencedaily)

Tiến sĩ Bibb lưu ý, trong khi những chú chuột tiếp thu học hỏi nhanh hơn, thì các cuộc nghiên cứu trên cơ sở lấy kết quả dài hạn của việc xóa bỏ chất enzim trong não (còn gọi là Cdk5) vẫn đang tiếp tục tiến hành. Nhóm cũng đang bắt đầu cuộc nghiên cứu về các loại thuốc có thể tạo ra cùng hiệu quả mà không cần sử dụng thao tác gien và kiểm tra sức khỏe, hành vi của thú vật nữa.

Khám phá này có thể được áp dụng trong việc điều trị bệnh hội chứng sau chiến tranh, nơi buộc các bệnh nhân phải tiếp thu học hỏi tinh huống bị đe dọa 1 lần không còn làm cho mình cuống cuồng lên nữa, mối nguy hiểm mới là mục đích chính.

"Thêm vào đó, Cdk5 có liên can rất lớn đối với căn bệnh Alzheimer và chứng nghiện thuốc do lạm dụng, vì thế sự hiểu biết về enzim tác động lên não và hành vi như thế nào có thể hỗ trợ trong việc phát triển các phương pháp điều trị mới cho căn bệnh này và những căn bệnh khác", Tiến Sĩ Bibb nói.

Điều chính yếu trong cuộc nghiên cứu này là có thể “hạ gục” được gien thuộc Cdk5 duy nhất trong não và chỉ khi những chú chuột là những con đã trưởng thành. Kỹ thuật này, chỉ mới được phát triển và được gọi là cú nốc-ao (knockout) có điều kiện, cho phép các thí nghiệm mang tính chất tinh vi hơn nhiều so với cú nốc-ao truyền thống khử toàn bộ các gien này.

Tiến sĩ Bibb nói, “Có thể tắt chức năng gien khắp bộ não thật sự là một việc tiên tiến đáng phải làm, nó cho thấy đó là việc có thể thực hiện được, nhưng chúng ta đã đặt hệ thống lại với nhau và trên thực tế đã ứng dụng nó.”

Thông thường, Cdk5 hoạt động cùng với enzim khác để phá vỡ phân tử gọi là NR2B, được tìm thấy trong màng tế bào thần kinh và kích thích làm cho tế bào nóng lên khi một phân tử truyền tín hiệu lên tế bào thần kinh hoặc cổ máy truyền dẫn tín hiệu thần kinh gắn kết vào nó. NR2B đã có liên quan trong những giai đoạn đầu của việc tiếp thu nhận thức từ trước.

"Nghiên cứu chứng minh rằng khi Cdk5 được tách ra khỏi não, thì vị trí của NR2B tăng lên đáng kể, và các chú chuột buộc phải tiếp thu nhận thức", Tiến sĩ Bibb phát biểu.

Các nhà nghiên cứu cũng đã ghi lại sự đốt cháy của tế bào thần kinh ở loài cá ngựa, một phạm vi của não cùng hỗ trợ việc tiếp thu nhận thức. Những lát cá ngựa mỏng từ những chú chuột được gây mê phản ứng lại sự kích điện từ mạnh hơn nhiều, điều này càng xác minh thêm cho cuộc khám phá rằng những chú chuột càng sẳn sàng để tiếp thu nhận thức hơn.

Danh Phương