Các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản lần đầu tiên tìm thấy một cách để tạo ra một liên kết nhân tạo giữa những ký ức mà không liên quan - một khám phá có thể dẫn đến các chiến lược điều trị mới cho những người bị rối loạn stress sau chấn thương và bệnh lý tâm thần khác.


Nghiên cứu này - vừa công bố trong Cell Reports - mô tả cách thức các nhà nghiên cứu đã có thể biến đổi di truyền quần thể tế bào não nhất định ở chuột, khiến họ phải kết hợp một kí ức của một cú sốc chân với kí ức khám phá một môi trường an toàn, mặc dù hai ký ức là không liên kết.

Các nhà nghiên cứu - trong đó có tác giả nghiên cứu cao cấp của Kaoru Inokuchi của Đại học Toyama Nhật Bản - nói rằng các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng các tế bào não cụ thể, hoặc tế bào thần kinh được kích hoạt trong quá trình học tập được kích hoạt lại sau này chúng ta cố gắng nhớ lại những gì chúng ta đã học . Tái hoạt động của các tế bào thần kinh cụ thể là tất cả những gì cần thiết để khôi phục thành công của bộ nhớ.

"Những phát hiện này cho biết thông tin liên quan đến một kinh nghiệm được mã hóa trong một quần thể tế bào cụ thể được chọn và kích hoạt trong một sự kiện tương ứng," giải thích các tác giả.

Nhiều nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng kích hoạt nhân tạo của một quần thể tế bào não nhất định mà được liên kết với một kí ức tồn tại trước đó có thể làm thay đổi sự bổ sung của một bộ nhớ mới, cho phép tạo ra những kỉ niệm sai.

Inokuchi và các đồng nghiệp lưu ý, tuy nhiên, những nghiên cứu này đã thông qua một sự kết hợp của các đầu vào cảm giác và kích hoạt nhân tạo của nhóm tế bào thần kinh cụ thể; Chưa có nghiên cứu đã liên kết hai kỷ niệm bằng một quá trình hoàn toàn nhân tạo. Trong nghiên cứu mới này, nhóm nghiên cứu đặt ra để làm việc đó.

Kích thích đồng thời của các nhóm tế bào thần kinh nhân tạo liên kết nhất định kỷ niệm không liên quan
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu tiếp xúc với những con chuột với một "fear-learning paradigm". Một nhóm chuột được đặt trong một vỏ hình trụ trong 6 phút, trong khi một nhóm chuột đã dành 6 phút trong một bao vây hình khối.

Sau khi trải qua 30 phút bên ngoài các thùng loa, cả hai nhóm chuột sau đó được đặt trong vỏ hình khối và đã ngay lập tức được sử dụng một cú sốc chân.

Hai ngày sau đó, những con chuột này lại tiếp xúc với một trong hai thùng. Theo dự kiến, nhóm nghiên cứu thấy rằng những con chuột đã được tái tiếp xúc với vỏ hình khối mà sốc chân cho thấy nỗi sợ hãi nhiều hơn so với những con chuột đã được tái tiếp xúc với vỏ hình trụ.

Các nhà nghiên cứu sau đó áp dụng một phương pháp gọi là "optogenetics" cho chuột. Điều này liên quan đến biến đổi di truyền nào đó cụm tế bào não để họ thể hiện các protein nhạy cảm ánh sáng kiểm soát hoạt động của tế bào não. Những tế bào não sau đó được kích hoạt bằng cách tiếp xúc với ánh sáng màu xanh cung cấp thông qua một sợi quang.

Các kỹ thuật được sử dụng optogenetic để kích hoạt lại những ký ức của con chuột của cú sốc chân trong bao vây hình khối và môi trường an toàn của bao vây hình trụ - những kỷ niệm mà không được liên kết.

Khi nhóm đã sử dụng các phương pháp để kích thích optogenetic cụm tế bào não ở cả hai vùng hippocampus và hạch hạnh nhân - vùng não liên quan đến trí nhớ được kích hoạt trong thời gian thử nghiệm sợ hãi-học - họ đã tìm thấy những con chuột dành nhiều thời gian hơn để sợ hãi khi họ được tái tiếp xúc đến bao vây trụ hình hơn khi hai vùng não được kích thích một cách riêng biệt hoặc không gì cả.

Những phát hiện này, theo các tác giả, cho thấy kích hoạt đồng thời của quần thể tế bào não nhất định có thể tạo ra các liên kết nhân tạo giữa những ký ức không liên quan, dẫn đến thay đổi hành vi lâu dài.

Những kết quả này có thể dẫn đến các can thiệp điều trị mới cho những cá nhân có rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD) - một tình trạng tâm lý gây ra bởi sự kiện chấn thương - và các bệnh tâm thần khác, theo các tác giả.

Inokuchi nói:

"Memory là cơ sở của tất cả các chức năng cấp cao, bao gồm cả ý thức, và nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong các bệnh tâm thần như rối loạn căng thẳng sau chấn thương.

Bằng cách hiển thị như thế nào não bộ liên kết các loại thông tin khác nhau để tạo ra một bộ nhớ mới về chất dẫn đến những thay đổi lâu dài trong hành vi, phát hiện của chúng tôi có thể có ý nghĩa quan trọng trong điều trị các điều kiện suy nhược. "

Ông giải thích thêm rằng các kỹ thuật trong nghiên cứu này có thể được sửa đổi để phân tách những kỷ niệm. "Điều này có thể đóng góp vào sự phát triển của các phương pháp điều trị mới cho chứng rối loạn tâm thần như rối loạn căng thẳng sau chấn thương, mà triệu chứng chính phát sinh từ các hiệp hội không cần thiết giữa những kỷ niệm không liên quan," ông cho biết thêm.