Tìm thấy "tế bào thời gian" trong não người

Bằng chứng cho các loại "tế bào thời gian", hay các tế bào thần kinh trong vùng hồi hải mã (hippocampus) của não, theo dõi trình tự này trước đây đã được tìm thấy ở chuột, nơi các tổ hợp tế bào thần kinh cụ thể được cho là hỗ trợ việc ghi nhớ các sự kiện và lập kế hoạch các chuỗi hành động nhưng ít người biết hơn về cách bộ nhớ từng đoạn được mã hóa trong não người.

Để làm rõ hơn, một nhóm do nhà khoa học thần kinh Leila Reddy từ Trung tâm Nghiên cứu Não bộ và Nhận thức (CerCo) ở Pháp dẫn đầu đã theo dõi hoạt động điện trong não của 15 bệnh nhân động kinh. Họ đã sử dụng các vi điện cực được cấy vào hồi hải mã để theo dõi.

Các nhà nghiên cứu giải thích: "Việc tạo ra những ký ức theo từng giai đoạn đòi hỏi phải liên kết các sự kiện riêng biệt của một trải nghiệm với nhau với sự trung thực về thời gian. Với tầm quan trọng của hồi hải mã trong việc học thứ tự trình tự và phán đoán trật tự thời gian, chúng tôi đã kiểm tra xem các tế bào thần kinh hồi hải mã của con người có đại diện cho thông tin thời gian hay không trong khi những người tham gia học được thứ tự của một chuỗi các mục".

Những thí nghiệm được tiến hành trong các cuộc kiểm tra y tế sử dụng các điện cực để xác định nguồn gốc của các cơn co giật trong não của người được theo dõi.

Trong các thí nghiệm, những người tham gia được trình bày một chuỗi hình ảnh theo thứ tự xác định trước và được yêu cầu ghi nhớ trình tự.

Với các phiên làm việc, các điện cực ghi lại các tế bào thần kinh cụ thể trong hồi hải mã kích hoạt phản ứng với thí nghiệm, cả trong những thời điểm cụ thể khi hình ảnh được hiển thị, trong khoảng trống khi không có hình ảnh nào được hiển thị và những lúc tạm dừng, nơi những người tham gia được yêu cầu dự đoán hình ảnh nào sẽ được hiển thị tiếp theo từ một chuỗi đã được hiển thị.

Theo các nhà nghiên cứu, các tế bào thần kinh liên quan là bằng chứng của các "tế bào thời gian": "các tế bào thần kinh có hoạt động được điều chỉnh bởi bối cảnh thời gian trong một khoảng thời gian xác định rõ".

Các nhà nghiên cứu cho biết một số tế bào thần kinh này tích cực tham gia vào việc ghi nhớ hoặc nhớ lại chuỗi hình ảnh trong các thí nghiệm, nhưng một số cũng hoạt động khi không có kích thích thị giác, cho thấy chúng đang mã hóa dòng thời gian ngay cả khi không có gì cụ thể xảy ra.

"Các "tế bào thời gian" được quan sát để bắn vào những thời điểm liên tiếp trong những khoảng thời gian trống này. Điều biến thời gian trong những khoảng thời gian này không thể bị thúc đẩy bởi các sự kiện bên ngoài, thay vào đó, chúng dường như đại diện cho một tín hiệu thời gian đang phát triển do những thay đổi trong trải nghiệm của bệnh nhân trong thời gian chờ đợi này", các nhà nghiên cứu cho hay.

Các tế bào thời gian trong não người là "đa chiều", có khả năng mã hóa thông tin liên quan đến thời gian nhưng cũng phản ứng với các loại thông tin cảm giác hoặc kích thích khác nhau.

Nhóm nghiên cứu cho rằng có thể hành vi đa chiều của các tế bào thần kinh thời gian này có thể là thứ ghi lại "cái gì", "ở đâu" và "khi nào" của trải nghiệm, kết hợp các yếu tố lại với nhau để tạo nên ký ức mạch lạc từ một mớ hỗn độn đầu vào.

"Trọng tâm của kinh nghiệm sống lại quá khứ của chúng ta là khả năng nhớ lại một cách sinh động các sự kiện cụ thể đã xảy ra tại một địa điểm cụ thể và theo một trật tự thời gian cụ thể. Kết quả của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng rằng các tế bào thần kinh vùng hải mã của con người đại diện cho dòng chảy của thời gian trong một trải nghiệm", các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.