Synapses truyền tín hiệu điện. Svitlana Pavliuk

Trong những tuần đầu tiên của năm mới, các nghị quyết thường đi kèm với nỗ lực tìm hiểu các hành vi mới giúp cải thiện sức khỏe. Chúng tôi hy vọng rằng những thói quen xấu cũ sẽ biến mất và những thói quen lành mạnh mới sẽ trở thành tự động.

Nhưng làm thế nào bộ não của chúng ta có thể được lập trình lại để đảm bảo rằng một thói quen sức khỏe mới có thể được học và giữ lại?

Học tiếng Do Thái

Trong 1949, nhà tâm lý học Canada Donald Hebb đề xuất lý thuyết về việc học tiếng Hê-bơ-rơ để giải thích làm thế nào một nhiệm vụ học tập được chuyển thành một bộ nhớ dài hạn. Theo cách này, các thói quen lành mạnh sẽ tự động được giữ lại sau khi lặp lại liên tục.

Học tập và trí nhớ là hệ quả của cách các tế bào não (tế bào thần kinh) giao tiếp với nhau. Khi chúng ta học, các nơ-ron giao tiếp thông qua các phân tử truyền qua các khớp thần kinh tạo ra một mạch nhớ. Được biết như tiềm lực dài hạn (LTP), một nhiệm vụ học tập được lặp lại thường xuyên hơn, việc truyền tải tiếp tục thường xuyên hơn và mạch bộ nhớ càng trở nên mạnh hơn. Đây là khả năng độc đáo của các tế bào thần kinh để tạo ra và tăng cường các kết nối synap bằng cách kích hoạt lặp đi lặp lại dẫn đến việc học tiếng Hê-bơ-rơ.

Ký ức và hải mã

Hiểu về bộ não đòi hỏi phải điều tra thông qua các phương pháp khác nhau và từ nhiều chuyên ngành khác nhau. Lĩnh vực khoa học thần kinh nhận thức ban đầu được phát triển thông qua một số ít người tiên phong. Các thiết kế và quan sát thử nghiệm của họ đã dẫn đến nền tảng cho cách chúng ta hiểu về học tập và trí nhớ ngày nay.

Những đóng góp của Donald Hebb tại Đại học McGill vẫn là động lực để giải thích trí nhớ. Dưới sự giám sát của ông, bác sĩ tâm thần kinh Brenda Milner nghiên cứu một bệnh nhân bị suy giảm trí nhớ sau phẫu thuật cắt thùy. Nghiên cứu sâu hơn với bác sĩ phẫu thuật thần kinh Pener hoang dã cho phép Milner mở rộng nghiên cứu về trí nhớ và học tập ở bệnh nhân sau phẫu thuật não.

Sự đột phá của Milner xảy ra trong khi nghiên cứu một bệnh nhân đã trải qua việc cắt bỏ hồi hải mã ở cả hai bên não dẫn đến chứng hay quên. Cô nhận thấy rằng bệnh nhân vẫn có thể học các nhiệm vụ mới nhưng không thể chuyển chúng vào bộ nhớ dài hạn. Theo cách này, hải mã được xác định là trang web cần thiết cho việc chuyển bộ nhớ ngắn hạn sang bộ nhớ dài hạn, nơi diễn ra việc học tiếng Hê-bơ-rơ.

Trong 2014, ở tuổi 95, Milner đã giành chiến thắng Giải thưởng Kavli của Na Uy trong khoa học thần kinh cho phát hiện 1957 của cô về tầm quan trọng của hải mã đối với trí nhớ.

Cũng được thưởng với Kavli trong 2014 là nhà thần kinh học John O'Keefe, người đã phát hiện ra rằng hải mã cũng chứa chấp đặt các tế bào để tạo ra một bản đồ nhận thức cho phép chúng tôi đi từ vị trí này sang vị trí khác thông qua bộ nhớ của chúng tôi. O'Keefe cũng nhận được Giải thưởng Nobel về y học.

Sự kích hoạt tế bào thần kinh lặp đi lặp lại ở vùng hải mã thực sự dẫn đến trí nhớ đã được khám phá bởi nhà thần kinh học Tim hạnh phúc; cho nghiên cứu này, Bliss đã nhận được Giải thưởng Não của Quỹ Lundbeck 2016.

Được kết hợp với nhau, Milner, Bliss và O'Keefe đã thiết lập mô hình của Hebb và tiên đề nổi tiếng của anh ta: nơ ron thần kinh kết hợp với nhau, nối với nhau.

Ký ức ở động vật không phải người

Những tiến bộ chính trong các sinh vật không phải người dạy chúng ta về các cơ chế bộ nhớ có thể áp dụng cho con người. Eric Kandel của Đại học Columbia đã được trao giải Giải thưởng Nobel về y học cho sự lựa chọn sắc sảo của anh ấy về sên biển (Aplysia) để hiểu tiếng Do Thái học.

Kandel đã đưa ra bằng chứng thuyết phục rằng bộ nhớ là hệ quả của việc truyền tín hiệu lặp đi lặp lại đến nơron phản ứng với nhiệm vụ học tập sẽ kích hoạt sản xuất axit ribonucleic (RNA). Kết quả cuối cùng là biểu hiện protein mới dẫn đến tăng kết nối synap.

{youtube}ZAIb8sC9dAo{/youtube}

Bước nhảy vọt tiếp theo xảy ra tại McGill khi nhà sinh học phân tử Nahum Sonenberg phát hiện ra một cơ chế chính điều chỉnh sự hình thành bộ nhớ ở vùng hải mã, cụ thể là yếu tố khởi tạo tổng hợp protein. Phát hiện này cho thấy rằng trong quá trình hình thành trí nhớ, chính yếu tố khởi tạo tổng hợp protein trong các tế bào thần kinh của đồi hải mã đã ảnh hưởng đến việc lập trình lại cần thiết cho việc tạo ra các dây nối của các mối nối synap mới.

Một viên thuốc nhớ?

Công trình của Sonenberg đã làm rung chuyển thế giới của các nhà khoa học nghiên cứu về cách tổng hợp protein được kiểm soát. Một trong những người nổi bật nhất trong lĩnh vực này, nhà sinh vật học phân tử Peter Walter đã được liên lạc với Sonenberg. Họ cùng nhau xác định một hợp chất hóa học họ đặt tên là ISRIB điều đó sẽ ảnh hưởng đến cùng một yếu tố khởi tạo tổng hợp protein có tầm quan trọng được phát hiện bởi Sonenberg.

Kết quả thật ngoạn mục, với sự cải thiện đáng kinh ngạc về trí nhớ ở chuột sau khi dùng ISRIB. Walter hiện đã mở rộng điều này để bao gồm phục hồi trí nhớ ở những con chuột đang hồi phục sau chấn thương não.

Ngày nay, bất kỳ tiến bộ nào cũng được xem xét kỹ lưỡng vì các rối loạn trí nhớ ở người - từ suy giảm trí nhớ liên quan đến tuổi đến chứng mất trí nhớ đến bệnh Alzheimer - đang ở mức gần như đại dịch ở người già. Tổ chức Y tế Thế giới ước tính 10 triệu bệnh nhân mỗi năm được chẩn đoán mắc chứng mất trí nhớ với tổng số toàn cầu ước tính là 50 triệu.

Giới thiệu về Tác giả

John Bergeron, Giáo sư danh dự Robert Reford và Giáo sư Y khoa, Đại học McGill. John Bergeron biết ơn thừa nhận Kathleen Dickson là đồng tác giả.

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon