Các nhà khoa học tìm ra cách cấy ký ức mới vào não của loài chim

Giống như một câu chuyện khoa học viễn tưởng mà nhiều người cho rằng khá kì quặc, các nhà khoa học đã tìm cách mã hóa những ký ức “sai” và các phần của một “bài hát” của loài chim vào não của một con chim nhỏ.

Trước đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas đã dạy một con ngựa vằn những thông tin mới bằng cách sử dụng kỹ thuật quang-di truyền (optogenetic), kỹ thuật sử dụng ánh sáng để kiểm soát các tế bào thần kinh đã được biến đổi gene thành nhạy cảm với ánh sáng.

Tiến sĩ Todd Roberts trong phòng thí nghiệm của mình.

Trong khi đó, một loài chim nhỏ biết hót có nguồn gốc từ Úc thường học cách hót bằng cách nghe và bắt chước khi chim bố hót. Nghiên cứu trước đây các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình này được liên kết với một mạng lưới nơ-ron bắn ra giữa HVC, một vùng não được liên kết chặt chẽ với việc học hỏi từ kinh nghiệm bằng thính giác và NIf, một khu vực liên kết với việc hình thành các ký ức cụ thể về âm tiết.

Báo cáo trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu cho biết việc kích hoạt nhân tạo các tế bào thần kinh trong mạng HVC-NIf có thể mô phỏng hiệu quả việc trải nghiệm và học hỏi. Các kỹ thuật Optogenetic đã được sử dụng để điều khiển hoạt động của tế bào thần kinh giữa vùng não NIf và HVC, từ đó mã hóa ký ức thành một con chim chưa từng trải nghiệm dạy kèm từ chim bố. Những ký ức sai lầm này sau đó đã được sử dụng để học “âm tiết” trong tiếng hót.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi xác nhận các vùng não mã hóa các ký ức về mục tiêu hành vi. Những ký ức đó hướng dẫn chúng tôi khi muốn bắt chước bất cứ điều gì từ lời nói đến việc học đàn piano. Phát hiện mới cho phép chúng tôi cấy những ký ức vào những con chim và hướng dẫn việc học cách hót của chúng”, tiến sĩ Todd Roberts cho biết.

Tuy nhiên, những con chim không thể học toàn bộ tiếng hót được cho là “bài hát” trong loài của chúng vì hai vùng não này chỉ giải quyết một số phần nhất định của quá trình học bài hát ở chim. Phương pháp này chỉ có thể dạy cho những con chim các âm tiết, với các đợt tiếp xúc ánh sáng ngắn hơn với các tế bào thần kinh dẫn đến một nốt ngắn hơn và ngược lại.

Nếu chúng ta tìm ra những con đường khác, chúng ta có thể giả thuyết dạy một con chim hát bài hát của nó mà không có bất kỳ sự tương tác nào từ chim bố của nó, tiến sĩ Roberts nói. Tuy nhiên, chúng ta rất lâu mới có thể làm được điều đó.

Đối với việc cấy ghép các bài hát vào bộ não của con người, đó là một chặng đường dài. Tiến sĩ Roberts giải thích rằng bộ não của con người và các mạng lưới liên quan đến lời nói là rất phức tạp so với những gì được tìm thấy trong một loài chim biết hót.

Tuy nhiên, nghiên cứu lĩnh vực quang học này có thể nắm giữ một số ứng dụng thực sự cho con người trong thời gian ngắn. Ví dụ, các nhà nghiên cứu cho rằng công việc của họ có thể được sử dụng để hiểu sâu hơn về các quá trình thần kinh và gene liên quan đến rối loạn ngôn ngữ của con người. Nó cũng có thể trả lời các câu hỏi về lý do tại sao một số gene liên quan đến lời nói bị phá vỡ ở những người mắc chứng tự kỷ hoặc các điều kiện phát triển thần kinh khác.

Trang Phạm

Theo IFL Science