Trí nhớ dài hạn hình thành như thế nào?

Trí nhớ dài hạn được kiểm soát bởi quá trình tổng hợp protein trong các tế bào ức chế.

Các nhà nghiên cứu Canada đã phát hiện ra rằng trong quá trình hình thành trí nhớ, có ít nhất 2 quá trình đặc biệt xảy ra ở hai mạng lưới của não là mạng lưới kích thích và mạng lưới ức chế. Các tế bào thần kinh kích thích tham gia vào quá trình tạo ra dấu vết của ký ức trong não và các tế bào thần kinh ức chế ngăn chặn các tạp âm và cho phép việc học tập dài hạn xảy ra.

Mỗi hệ thần kinh đều có thể ảnh hưởng đến việc kiểm soát trí nhớ dài hạn. Nghiên cứu này đã trả lời được câu hỏi bấy lâu nay rằng tiểu loại thần kinh nào tham gia vào quá trình hình thành trí nhớ, nhờ đó các nhà khoa học có thêm phương hướng xác định mục tiêu mới trong việc điều trị các rối loạn thần kinh như là bệnh Alzheimer và chứng tự kỷ.

Tìm kiếm những tế bào thần kinh tham gia vào quá trình hình thành trí nhớ

Trí nhớ ngắn hạn (chỉ kéo dài vài giờ đồng hồ) biến đổi như thế nào thành trí nhớ dài hạn (có thể kéo dài nhiều năm)? Nhiều chục năm qua, các nhà nghiên cứu đã biết rằng quá trình này, được gọi là quá trình hình thành trí nhớ, đòi hỏi sự tổng hợp những protein mới trong tế bào não. Nhưng cho đến nay, chưa ai biết tiểu loại tế bào thần kinh nào tham gia vào quá trình này.

Để xác định những mạng lưới thần kinh nào đóng vai trò cốt lõi trong việc hình thành trí nhớ, các nhà nghiên cứu đã dùng chuột biến đổi gene để điều khiển đường chuyển hóa phân tử eIF2 trong các loại tế bào thần kinh cụ thể. Đường chuyển hóa này đã được chứng minh là giữ vai trò chính trong việc kiểm soát sự hình thành trí nhớ dài hạn và điều phối sự tổng hợp protein trong các tế bào thần kinh. Hơn nữa, các nghiên cứu trước đây cũng đã xác định eIF2 là mấu chốt của cả các bệnh phát triển thần kinh và các bệnh thoái hóa thần kinh.

Cả hệ thống kích thích và hệ thống ức chế đều có vai trò trong việc hình thành trí nhớ dài hạn

Giáo sư Kobi Rosenblum, người tham gia vào nghiên cứu này, cho biết nhóm của ông đã phát hiện ra rằng sự kích thích tổng hợp protein thông qua eIF2 trong các tế bào thần kinh kích thích của hồi cá ngựa đủ để tăng cường sự hình thành trí nhớ và chỉnh sửa các synapse, là điểm nối giao tiếp giữa các tế bào thần kinh.

Tuy nhiên, điều thú vị là “chúng tôi cũng nhận thấy rằng sự kích thích tổng hợp protein thông qua eIF2 trong một lớp tế bào thần kinh ức chế cụ thể, tức là các tế bào thần kinh trung gian somatostatin, cũng đủ để tăng cường trí nhớ dài hạn bằng cách hoàn thiện tính mềm dẻo của liên kết tế bào thần kinh” – Tiến sĩ Jean-Claude Lacaille, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.

Từ trước đến nay, eIF2 vẫn được coi là đường chuyển hóa tạo nên trí nhớ thông qua các tế bào thần kinh kích thích, nhưng thông qua nghiên cứu này, giờ đây các nhà khoa học đã khẳng định được những nhân tố mới, những tế bào thần kinh ức chế, có vai trò quan trọng không kém trong việc hình thành trí nhớ dài hạn.

Những phát hiện này đã xác định được sự tổng hợp protein trong các tế bào thần kinh ức chế và cụ thể là các tế bào somatostatin, chính là mục tiêu mới trong việc tìm ra phương pháp can thiệp trị liệu cho các rối loạn thần kinh như bệnh Alzheimer và chứng tự kỷ. Các nhà khoa học hy vọng rằng kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần tìm ra các biện pháp phòng ngừa cũng như chữa trị cho những người bị các chứng rối loạn liên quan đến suy giảm trí nhớ.