Giai đoạn quan trọng phát triển trí não của trẻ em

Công trình nghiên cứu được tiến hành bởi các các nhà khoa học ở Trung tâm nghiên cứu thần kinh tại Đại học Newyork, tiết lộ tầm quan trọng của các kinh nghiệm học tập từ 2-4 năm đầu đời; ở thời điểm được tin là trí nhớ bị nhanh chóng quên lãng – một hiện tượng gọi là mất trí nhớ ở trẻ em.

“Nghiên cứu phát hiện cho chúng ta biết là bộ nào trẻ em cần có đủ sức khỏe và được kích hoạt trước khi trẻ đi học trường mầm non”, Cristina Alberini, Giáo sư tại Trung tâm thần kinh Đại học New York, trưởng nhóm nghiên cứu giải thích. “Nếu không có việc này, hệ thống thần kinh có nguy cơ không phát triển đúng chức năng học tập và phát huy trí nhớ”.

Các tác giả khác trong dự án nghiên cứu, được phối hợp triển khai giữa Trường Đại học New York và Trường Y khoa Icahn tại Mt. Sinai, bao gồm: Alessio Travaglia, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học New York; Reto Bisaz, một nhà khoa học nghiên cứu đại học New York tại thời điểm nghiên cứu; Eric Sweet, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại các trường Icahn Y tại Mt. Sinai; và Robert Blitzer, một giáo sư tại Trường Y Icahn tại Mt. Sinai.

Trong nghiên cứu của họ, được đăng trên tạp chí Khoa học thần kinh tự nhiên Nature Neuroscience, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các cơ chế của bộ nhớ ở chuột - tức là, những ký ức tạo ra 17 ngày sau khi sinh. Đây là giai đoạn tương đương với con người ở độ tuổi dưới ba và khi những kỉ niệm về ai, cái gì, khi nào và ở đâu - được biết đến như những kỷ niệm từng hồi - tưởng đều dễ bị lãng quên nhanh chóng. Hiện tượng này, được gọi là “mất trí nhớ trẻ con hoặc thời thơ ấu”, khi lớn lên con người không thể nhớ những tình tiết ký ức diễn ra trong 2-4 năm đầu đời.

Để giải quyết vấn đề này, Alberini và các đồng nghiệp đã so sánh bộ nhớ chuột mới sinh được một số ngày với bộ nhớ của chuột 24 ngày tuổi - có nghĩa là, khi chúng đã có khả năng hình thành và giữ lại những ký ức lâu dài. Đây là độ tuổi tương ứng với con người từ sáu đến chín tuổi.

Các trí nhớ phân đoạn thử nghiệm trong các loài gặm nhấm là trí nhớ của của một trải nghiệm khó chịu: khi các con chuột thí nghiệm chịu một cú sốc nhẹ khi vào ở một nơi mới. Chuột trưởng thành hơn, giống như con người, có thể ghi nhớ kinh nghiệm khó chịu hay đau đớn trong địa điểm cụ thể, và sau đó tránh trở lại địa điểm đó.

Để làm như vậy, chuột thí nghiệm được đặt trong một hộp chia thành hai ngăn: một ngăn “an toàn” và một ngăn có “cú sốc”. Trong thí nghiệm, mỗi con chuột được đặt trong khoang an toàn với phần đầu hướng ra cửa. Sau 10 giây, cánh cửa ngăn cách các ngăn được tự động mở ra, cho phép con chuột có thể di chuyển đến ngăn sốc. Nếu chuột vào khoang sốc, nó đã nhận được một cú sốc nhẹ.

Các kết quả đầu tiên không đáng ngạc nhiên. Các tác giả phát hiện việc mất trí nhớ đối với chuột 17 ngày tuổi: chuột thí nghiệm có thể tránh những ngăn có “cú sốc” ngay sau trải nghiệm cú sốc khi đi vào ngăn không an toàn, nhưng bị mất trí nhớ rất nhanh chóng sau một ngày những con chuột này nhanh chóng trở lại khoang không an toàn và lại chịu cú sốc. Ngược lại, những con chuột tiếp xúc với ngăn sốc ở 24 ngày tuổi đã học và giữ lại bộ nhớ trong một thời gian dài và tránh nơi này - tiết lộ một bộ nhớ tương tự như của những con chuột trưởng thành.

Tuy nhiên có một điểm đáng chú ý là nhưng con chuột thí nghiệm khi còn nhỏ, mà dường như đã quên trải nghiệm khó chịu nhanh chóng, cuối cùng đã thể hiện dấu vết của trí nhớ. Nhưng con chuột này khi lớn lên khi gặp các điều kiện nhắc nhớ lại trải nghiệm khó chịu, có thể có những trí nhớ cụ thể, được thể hiện bởi việc né tránh các tình huống cụ thể tương tự như cú sốc nhận được ở ngày tuổi 17. Phát hiện này chỉ ra cách thức các trải nghiệm đầu đời đối với trẻ em, dù không thể hiện hay được ghi nhớ, nhưng có thể ảnh hưởng đến hành vi khi đã lớn.

Những phát hiện đặt ra những câu hỏi sau đây: Về phương diện thần kinh tại sao các ký ức được lưu giữ bởi những con chuột trẻ hơn dưới dạng tiềm ẩn nhưng được lưu trữ và thể hiện lâu dài bởi những con chuột lớn hơn? Hoặc, cụ thể hơn, điều gì xảy ra trong quá trình phát triển đã nâng cao khả năng hình thành những ký ức lâu dài?

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học tập trung vào vùng của bộ não gọi là hippocampus, mà theo các nghiên cứu trước đây là được sử dụng để việc mã hóa ký ức tình tiết mới. Ở đây, trong một loạt các thí nghiệm tương tự như các bài kiểm tra, họ thấy rằng nếu vùng hippocampus không được kích hoạt, khả năng của những con chuột nhỏ có thể hình thành những ký ức tiềm ẩn và nhớ lại khi gặp những tình huống nhắc nhở khi chuột thí nghiệm lớn lên được giảm bớt. Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các cơ chế của “thời kỳ quan trọng” là nền tảng cho việc thiết lập những kỷ niệm thơ ấu.

Giai đoạn quan trọng là một giai đoạn phát triển trong đó các hệ thống thần kinh đặc biệt nhạy cảm với các kích thích của môi trường. Nếu trong giai đoạn này, các hệ thống thần kinh không nhận được các kích thích thích hợp cần thiết để phát triển một chức năng nhất định, nó có thể gặp khó khăn hoặc thậm chí không thể phát triển các chức năng sau này. Ví dụ được biết đến nhiều của các chức năng bộ não dựa trên giai đoạn quan trọng này là các chức năng cảm giác, như tầm nhìn, và ngôn ngữ.

Nghiên cứu cho thấy rằng có một giai đoạn quan trọng đối với việc học phân đoạn và trong thời gian này vùng hippocampus học cách để có thể xử lý một cách hiệu quả và lưu trữ các kỷ niệm lâu dài.

“Từ giai đoạn trẻ nhỏ, trong khi não không có thể hình thành một cách hiệu quả những ký ức lâu dài, não đã 'học' cách để có thể thiết lập khả năng ghi nhớ dài hạn”. Alberini giải thích. “Tuy nhiên, bộ não cần được khuyến khích thông qua học tập để não bộ có thể dần tiến bộ hơn trong việc hình thành trí nhớ. Thiếu những kinh nghiệm này, khả năng học tập của hệ thống thần kinh sẽ bị tổn hại”

Từ những nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đề xuất việc sử dụng học tập và các can thiệp môi trường trong giai đoạn quan trọng có thể giúp giải quyết đáng kể các vấn đề khó khăn trong học tập, tiếp thu ở trẻ các giai đoạn tiếp theo.

Nghiên cứu được tài trợ của Viện Sức khỏe Tâm thần thuộc Viện Y tế quốc gia Mỹ, và quỹ Agalma tại Geneva, Thụy Sỹ.

Nhã Khanh (Theo Sciencedaily)