Nhà khoa học dùng ánh sáng để xóa kí ức của chuột

Theo đó, các nhà khoa học thuộc Đại học Stanford, dẫn đầu bởi Karl Diesseroth đã nghiên cứu thành công kĩ thuật mới được gọi là optogenetics (trong tiếng Hi Lạp có nghĩa là “nhìn thấy”) để nghiên cứu bộ não và các tế bào thần kinh bằng ánh sáng. Họ đang kì vọng kĩ thuật này nhanh chóng trở thành phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra các chức năng của não.

Kĩ thuật tên đã được một nhóm các nhà khoa học khác đến từ Đại học UC Davis bao gồm Kazumasa Tanaka, Brian Wiltgen và các đồng nghiệp áp dụng để thử nghiệm ý tưởng lâu dài về thu hồi bộ nhớ.

Trong khoảng 40 năm, Wiltgen cho biết, nhà thần kinh học đã đưa ra giả thuyết rằng tập hợp ký ức (những kí ức khác nhau trong não ở những điều kiện cụ thể) liên quan đến sự phối hợp giữa vỏ não cerebral cortex và vùng Hồi hải mã (hippocampus).

Hồi hải mã hay hồi cá ngựa (hippocampus) là một phần của não trước, là một cấu trúc nằm bên trong thuỳ thái dương. Nó tạo thành một phần của hệ thống Limbic và có liên quan đến các hoạt động lưu giữ thông tin và hình thành ký ức trong trí nhớ dài hạn và khả năng định hướng trong không gian. Con người và các loài động vật có vú khác có hai hồi hải mã, mỗi cái ở một bán cầu não.

Theo các nhà khoa học, nếu vùng hồi hải mã bị hư hỏng, bệnh nhân sẽ mất đi các kí ức mà mình đang có. Nhưng đó là trên lí thuyết bởi trên thực tế, việc kiểm tra trực tiếp điều này rất khó. Tuy nhiên, kĩ thuật optogenetics sẽ cho phép thực hiện điều này.

Wiltgen đã cùng Tanaka sử dụng một con chuột đã bị biến đổi gen và “kích hoạt” các tế bào thần kinh phát ra ánh sáng huỳnh quang màu xanh lá cây và thêm vào đó một loại protein cho phép các tế bào có thể “tắt” ánh sáng này. Mục đích là để kiểm soát vỏ não và hồi hải mã khi chuột ở hai quá trình phục hồi ký ức và học hỏi xung quanh, đồng thời chuyển đổi chúng trực tiếp thông qua một sợi cáp quang.

 Sau đó, nhóm đặt chuột vào một chiếc lồng có tích hợp sẵn công cụ sốc điện nhẹ. Thông thường, các con chuột sẽ chúi mũi vào xung quanh và khám phá nhưng do sốc điện, con chuột tỏ vẻ sợ hãi. Với kết quả này, con chuột đã “học tập” được “bài học” về nguy hiểm.

Tiếp theo, các nhà khoa học tiến hành “tắt” ánh sáng các tế bào thần kinh trong vùng hải mã cụ thể. Ghi nhận sau đó cho thấy, những con chuột đã bị mất trí nhớ và trở về trạng thái ban đầu, tức không sợ sệt gì.

Điều này đã giúp các nhà khoa học biết rằng vỏ não không thể nhận thông tin một mình và phải cần “đầu vào” từ vùng hải mã, do đó khi tác động vào vùng này bằng ánh sáng, con người có thể kiểm soát được kí ức dễ dàng hơn.

Hiện nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tìm hiểu kĩ hơn nữa trước khi ứng dụng trên con người.

Lâm Anh