Tạo ra trí nhớ, xóa trí nhớ đi, và tái kích hoạt trí nhớ

Có một câu chuyện khá thú vị về khoa học thần kinh, bắt nguồn từ một cuốn tiểu thuyết viễn tưởng Nga. Có một anh chàng giận mẹ anh ta. Thế là anh ta quyết định đến gặp bác sỹ và yêu cầu xóa đi tất cả các ký ức về mẹ ra khỏi bộ não. Vị bác sỹ này sau một hồi thuyết phục không được, đành đồng ý phẫu thuật. Các tế bào thần kinh (neurons) có liên quan đến mẹ anh ta đều bị lấy đi hết. Thế là khi tỉnh dậy, anh ta không còn một hình ảnh nào về mẹ.

Liệu câu chuyện viễn tưởng đó có thành sự thật trong tương lai không? Thật khó nói, vì nó dấy lên câu hỏi về cơ chế lưu giữ trí nhớ ở các tế bào thần kinh: mỗi tế bào thần kinh lưu một mảnh ký ức hay nhiều tế bào thần kinh hợp thành mạng lưới và lưu trữ một mảnh ký ức. Ngày 1 tháng Sáu 2014, các nhà khoa học tại Khoa Y Đại Học University of California, San Diego (UCSD) vừa công bố công trình của họ về việc tạo ra trí nhớ, xóa bỏ trí nhớ đó, và tái tạo lại trí nhớ đã bị xóa trên chuột. Trong bài viết này, IBSG sẽ cùng tìm hiểu về công trình này với các bạn nhé.

Chuẩn bị mô hình: các nhà khoa học dùng công nghệ gene (genetic engineering) để thay đổi gene ở não của chuột, sao cho bộ các tế bào thần kinh trở nên nhạy cảm với ánh sáng.

Hình: Chuột tiếp nhận các điều kiện tone và shock

Bước 1: Tạo Trí Nhớ. Chiếu ánh sáng vào chú chuột để kích thích dây thần kinh thị giác (optic nerves), đồng thời gây ra sốc điện ở chân chuột. Như vậy chuột học được một điều là hễ chiếu ánh sáng mạnh thì chân sẽ bị đau. Do đó, các lần sau, không sốc điện mà chỉ chiếu sáng, chuột vẫn tỏ ra sợ hãi.

Bước 2: Xóa Trí Nhớ. Giảm dần xung ánh sáng kích thích. Sau thời gian, chuột không còn sợ hãi khi chiếu sáng nữa. Như vậy liên kết thần kinh giữa dây thần kinh thị giác và vùng não liên quan đến cảm giác đau đã bị xóa.

Bước 3: Tái Tạo Trí Nhớ. Tăng kích thích ánh sáng lên, chuột sợ hãi và đau đớn mặc dù không hề có sốc điện ở chân. Như vậy liên kết thần kinh ở trên đã được tái kích hoạt.

Ứng dụng: Trong bệnh Alzheimer, việc các chất beta amyloid peptides tích tụ trong não có tác dụng làm suy yếu liên kết thần kinh giống như ở thí nghiệm này. Do đó, có nhiều tiềm năng ứng dụng để nghiên cứu điều trị bệnh Alzheimer.

Đứng đầu nhóm nghiên cứu là giáo sư Khoa Học Thần Kinh Roberto Malinow, MD, PhD, tại UCSD.

Huy Vũ

Đăng lần đầu ngày 2.6.2014

Nguồn hình: Science Daily và Nature

Tài Liệu Tham Khảo:

1. Sadegh Nabavi, Rocky Fox, Christophe D. Proulx, John Y. Lin, Roger Y. Tsien and Roberto Malinow. Engineering a memory with LTD and LTP.Nature, 2014 DOI: 10.1038/nature13294

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả!