Phát hiện tế bào não điều phối trí nhớ

Các chuyên gia thần kinh thuộc Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, đã chứng tỏ sự tồn tại của các tế bào thần kinh có chức năng lưu trữ ký ức về thời gian trong não của con người.

Dựa trên lý thuyết thần kinh học, các nhà nghiên cứu đã suy đoán trong não người chứa một số tế bào có nhiệm vụ lưu thông tin về những sự việc xảy ra hằng ngày, nhưng giới khoa học vẫn chưa chứng minh sự tồn tại của chúng.

Mới đây, giáo sư Ann Graybiel, Học viện MIT và nhóm nghiên cứu phát hiện, trong não động vật linh trưởng tồn tại loại tế bào thần kinh có thể lưu trữ biên và dịch chính xác thông tin về thời gian.

Graybiel cho biết: “Đại não đều lưu dấu ấn của tất cả những gì đã diễn ra, làm chúng ta có thể nhớ lại những sự việc một cách dễ dàng. Có những tế bào trong não cung cấp thông tin về thời gian khi chúng ta muốn nhớ lại những sự việc”.

Những ký ức thời gian chính xác vô cùng quan trọng đối với hoạt động hằng ngày của người lái xe, hay người chơi đàn piano, hoặc khi chúng ta muốn hồi tưởng lại những điều đã xảy ra. Phát hiện này được công bố trên tạp chí PNAS của Mỹ, thành quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong điều trị căn bệnh mất trí nhớ như Parkinson.

Để đi đến kết luận về sự tồn tại của tế bào ghi nhớ trong não, nhóm nghiên cứu của Ann Graybiel huấn luyện hai con khỉ, bắt chúng hoàn thành vận động mắt đơn giản theo quy định. Khi nhận được mệnh lệnh “bắt đầu”, hai con khỉ thực hiện vận động mắt theo tốc độ của mình. 

Các tế bào được cho là điều phối trí nhớ tập trung ở vỏ não dưới trán và thể vân, khu vực điều khiển học tập, vận động và tư duy.

Các nhà nghiên cứu dùng thiết bị đo ghi lại tín hiệu điện trong hàng trăm tế bào thần kinh của não khỉ. Sau đó, dưới sự chỉ đạo của NaotakaFujii thuộc Viện Nghiên cứu não Nhật bản và DezheJin, ĐH Penn State, Mỹ, nhóm nghiên cứu dùng toán học tiến hành phân tích những tín hiệu điện này.

Kết quả cho thấy, khi chỉ nhận được mệnh lệnh “bắt đầu”, một số tế bào thần kinh não nằm ở phần vỏ não dưới trán và thể vân của chúng phát ra tín hiệu sau một khoảng thời gian không thay đổi, được cho là khoảng thời gian "lục" lại dữ liệu để đưa ra phản ứng.

Graybiel giải thích: “Mặc dù thí nghiệm này chủ yếu tập trung ở vùng vỏ não dưới trán và thể vân của khỉ, nhưng những khu vực khác của não chắc chắn cũng tồn tại những tế bào thần kinh có thể lưu trữ ký ức thời gian”.

Ông cho biết thêm, kết quả nghiên cứu này có thể giúp những người mắc phải căn bệnh Parkison khôi phục trí nhớ. Vì căn bệnh này có nguyên nhân từ việc não bộ bị tổn thương chức năng ghi nhớ thời gian, dẫn đến tìm kiếm và chuyển tải ký ức thời gian chậm hơn những người bình thường khác, khiến bệnh nhân không thể thực hiện hành vi theo quy luật thời gian chính xác như người bình thường.

Trong nghiên cứu tiếp theo, Graybiel dự định tập trung tìm hiểu não bộ đã tạo ra những thế bào thần kinh chứa “dấu ấn ký ức thời gian” này như thế nào và các tế bào này điều khiển hành vi và hoạt động của con người ra sao.

Còn một vấn đề nghiên cứu quan trọng là trong các môi trường khác nhau, cảm nhận về thời gian cũng khác nhau. Graybiel giải thích: “Đôi khi chúng ta cảm thấy thời gian trôi đi rất nhanh, có lúc lại cảm thấy thời gian trôi đi một cách chậm chạp, tất cả những điều này đều có thể dùng tế bào thần kinh lưu trữ ký ức thời gian để giải thích cho nguyên nhân này”.

Peter Strick, giáo sư thần kinh sinh vật học, ĐH Pittsburgh, đánh giá rất cao thành quả nghiên cứu này. Ông cho rằng, kết quả nghiên cứu này là sự giải thích đầy đủ về não bộ đã ghi lại và biểu thị khái niệm thời gian. “Đối với ánh sáng, âm thanh, xúc giác, cảm nhận nóng lạnh, mùi vị…cơ thể chúng ta có cơ quan tiếp nhận cảm giác mặc định, nhưng chúng ta còn ít biết về các cơ quan tiếp nhận cảm giác mặc định về thời gian”, Strick nói.