Các nhà khoa học ghi lại ký ức hình thành trong não của một con cá sống

Bạn có thể nhớ lại nỗi đau của mình một cách sống động. Khi bạn quay cuồng vì mất đi một mối quan hệ mà bạn không muốn kết thúc, phản ứng cảm xúc và cơ thể của bạn là một mớ hỗn độn, và cảm giác đau đớn của cơn đau lòng như vậy có thể tàn phá, in sâu vào não bạn đến mức không thể quên.
Các nhà khoa học ghi lại ký ức hình thành trong não của một con cá sống

Tuy nhiên, bạn đã bao giờ xem xét những thay đổi tâm lý nào xảy ra trong não của bạn trong khi một trí nhớ như vậy được hình thành?

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Nam California đã lần đầu tiên giải quyết câu hỏi này bằng cách tạo ra ký ức ở cá ngựa vằn biến đổi gen và sau đó quan sát những thay đổi trên đầu cá trong suốt của chúng khi các tế bào não sáng lên.

Nói cách khác, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những bức ảnh chụp nhanh đầu tiên về trí nhớ của một động vật sống trong thời gian thực.

Ký ức được tao ra như thế nào

Trong khi nhiều khía cạnh của bộ não phần lớn chưa được khám phá, các nhà khoa học tin rằng ký ức xuất hiện khi một số cụm tế bào thần kinh được kích hoạt trở lại. Ví dụ, khi bạn nghĩ về con vật cưng đầu tiên của mình, các nhóm tế bào thần kinh khác nhau sẽ hoạt động.

Các nhà khoa học thường đồng ý rằng não bộ tạo ra ký ức bằng cách thay đổi các khớp thần kinh, là các điểm nối nhỏ nơi các tế bào thần kinh kết nối với nhau, tuy nhiên đó có thể không phải là trường hợp này.

Trong nghiên cứu mới nhất, được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc học tập khiến các khớp thần kinh não phát triển ở một số vị trí và tiêu diệt ở những vị trí khác, thay vì chỉ đơn giản là thay đổi sức mạnh của chúng như đã nghĩ trước đây.

Và các nhà nghiên cứu cho rằng những thay đổi này trong khớp thần kinh có thể giúp giải thích cách ký ức hình thành và tại sao một số loại ký ức lại mạnh mẽ hơn những loại khác.

Kết quả đáng ngạc nhiên nhờ các phương pháp mới

Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên có thể đánh giá sức mạnh và vị trí của các khớp thần kinh trong não của một con cá ngựa vằn còn sống, thường được sử dụng để nghiên cứu chức năng não.

Hơn nữa, họ có thể so sánh các khớp thần kinh trong cùng một bộ não trong suốt thời gian bằng cách giữ cho con cá sống sót bằng kính hiển vi cho phép chúng nhìn thấy những thay đổi của các sinh vật sống.

Học hỏi ở cá ngựa vằn ấu trùng nhằm thiết lập ký ức để kiểm tra, đồng nghĩa với việc nhóm nghiên cứu cần phải đưa ra các phương pháp mới. Trong cách tiếp cận đột phá của mình, nhóm nghiên cứu đã điều khiển con cá 12 ngày tuổi kết hợp việc bật đèn với việc bị đốt nóng khó chịu trên đầu bằng tia laser hồng ngoại, một hành động mà nó cố gắng tránh bằng cách bơi đi. Những con cá đã học cách xác định ánh sáng bằng tia laser đến gần sẽ quẫy đuôi để biểu thị rằng chúng đã học được.

Sau năm giờ huấn luyện, nhóm nghiên cứu đã có thể nhìn thấy và ghi lại những thay đổi đáng kể trong não của những con cá ngựa vằn này, phát hiện ra rằng, thay vì trí nhớ gây ra những thay đổi về sức mạnh của các khớp thần kinh hiện có, các khớp thần kinh ở một phần não đã bị phá hủy hoàn toàn. các khớp thần kinh mới được tạo ra trong một phần khác của não.

Bài học kinh nghiệm

Carl Kesselman, một nhà khoa học máy tính tại USC Viterbi, giải thích trong một thông cáo báo chí: "Trong 40 năm qua, sự khôn ngoan thông thường là bạn học được bằng cách thay đổi sức mạnh của các khớp thần kinh, nhưng đó không phải là những gì chúng tôi tìm thấy trong trường hợp này".

Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này cho thấy sự khác biệt về số lượng khớp thần kinh mã hóa ký ức và cũng có thể giúp giải thích tại sao những ký ức liên kết tiêu cực, như những ký ức liên quan đến PTSD, lại dai dẳng đến vậy.

Tuy nhiên, có một điều chắc chắn: nghiên cứu này chỉ là một phần của câu đố về cách ký ức hình thành, và vẫn còn rất nhiều câu hỏi, như những ký ức và sự thay đổi khớp thần kinh đó tồn tại trong bao lâu trong cá ngựa vằn. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn xem liệu những phát hiện này có áp dụng cho động vật có bộ não lớn hơn hay không.

Tiến Phát
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM