Bộ não lưu trữ mọi thứ ra sao?

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Nhờ vào khả năng học hỏi và ghi nhớ, chúng ta có thể thực hiện các bài tập mà những vật tồn tại khác không thể thực hiện được thậm chí là trong mơ. Tuy nhiên, chúng ta chỉ mới bắt đầu thu được những gì thực sự đi vào bộ não khi nó tiếp nhận hoặc xóa đi một điều gì đó. Chúng ta biết được rằng những thay đổi trong tiếp xúc giữa các tế bào thần kinh giữ một vai trò quan trọng. Nhưng những thay đổi cấu trúc này có thể giải thích cho các việc khác thường được biết như là nhớ lại một điều đã quên thì dễ hơn học một điều hoàn toàn mới?

Các nhà khoa học tại Học Viện Thần Kinh Max Planck có thể chỉ ra rằng những tiếp xúc tế bào mới được thành lập suốt một quá trình tiếp nhận, thậm chí khi chúng không còn được yêu cầu nữa. Sự tái kích hoạt của “kho dự trữ của các tiếp xúc”  ngưng hoạt động tạm thời này làm cho việc nhớ lại điều đã quên diễn ra nhanh hơn.

Trong khi một con côn trùng phải mất 12 lần cố gắng lao qua ô kính cửa sổ để có được sự tự do cho nó thì bộ não chúng ta có khả năng tiếp nhận nhiều kết hợp phức tạp và những vận động liên tục. Điều này không chỉ giúp chúng ta tránh được những tai nạn như đi vào trong một cửa kính mà còn giúp chúng ta có thể học được nhiều kỹ năng đa dạng như chạy xe đạp, chơi trượt ván, nói nhiều ngôn ngữ khác nhau hoặc là chơi một nhạc cụ nào đó. Mặc dù một bộ não trẻ có thể tiếp thu cái mới một cách dễ dàng hơn nhưng chúng ta có thể lưu trữ khả năng học lên đến một độ tuổi cao hơn. Trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã và đang cố gắng xác định một cách chính xác điều gì xảy ra trong bộ não trong khi chúng ta học hỏi điều mới hoặc quên một điều gì đó.

Các kết nối linh hoạt

Để tiếp nhận một điều gì đó, nói cách khác là, để tiếp nhận quá trình thông tin mới thành công, các tế bào thần kinh tạo ra những kết nối mới với mỗi phần. Khi đối mặt với những mẫu thông tin chưa từng có, những nhân tố phụ bắt đầu phát triển từ tế bào thần kinh đã hoạt hóa theo các tế bào lân cận. Bất kỳ khi nào một điểm tiếp xúc đặc biệt, được gọi là khớp thần kinh, tạo thành ở cuối của nhân tố phụ, thông tin có thể được chuyển từ tế bào này đến tế bào lân cận – và như vậy thông tin mới được tiếp nhận. Một khi sự kết nối bị phá vỡ, chúng ta quên đi những gì đã học.

Sự khác biệt lớn giữa việc học hỏi và tái học hỏi

Mặc dù việc học hỏi và ghi nhớ được biết là có liên kết với những thay đổi trong cấu trúc bộ não đã được đề cập ở trên, nhưng còn nhiều câu hỏi vẫn chưa có lời giải đáp. Cái gì xảy ra, ví dụ, khi bộ não tiếp thu một điều gì, rồi quên nó sau một chốc và sau đó nó có phải tiếp thu lại điều đã quên đó không? Bằng cách ví dụ này, chúng ta biết từ kinh nghiệm là một khi chúng ta học chạy xe đạp thì chúng ta có thể dễ dàng lập lại, thậm chí là khi chúng ta không đạp xa trong vài năm. Trong một trường hợp khác cũng vậy, “ tái tiếp thu” có khuynh hướng là dễ dàng hơn việc bắt đầu ‘từ vạch xuất phát’. Có phải sự khác biệt lớn này cũng có liên quan đến cấu trúc của tế bào thần kinh?

Các nhà khoa học tại Học Viện Thần Kinh Max Planck đã thành công khi chỉ ra sự khác biệt lớn trong số lượng các kết nối tế bào mới được tạo ra – phụ thuộc liệu một mẫu tin đó là mới hay là đang được tái học hỏi lại. Các tế bào thần kinh tiếp nhận thông tin thị giác, ví dụ, tạo ra số lượng kết nối tế bào mới cao hơn đáng kể nếu lưu lượng thông tin từ mắt của họ bị ngăn chặn tạm thời. Sau đó khoảng 5 ngày, các tế bào thần kinh tự sắp xếp lại để tiếp nhận và ổn định thông tin từ mắt còn lại – bộ não chỉ chấp nhận thông tin từ một mắt tại vị sắp xếp của nó. Một khi thông tin di chuyển lại một cách tự do từ mắt mà nó đã nhắm lại tạm thời thì các tế bào thần kinh hồi phục lại chức năng gốc của chúng và mắt lựa chọn nhiều hơn hoặc ít hơn các tín hiệu bị phớt lờ.

“Tuy nhiên, điều làm chúng tôi ngạc nhiên nhất là phần lớn tế bào phụ mà được phát triển trong sự phản ứng lại việc phong tỏa thông tin, đã tiếp tục tồn tại, mặc dù sự thật là sự phong tỏa đã được hủy bỏ”, trưởng dự án Mark Hübener giải thích.  Mọi thứ dường như hé lộ sự thật là các khớp thần kinh chỉ mất khả năng hoạt động, nhưng chúng không khác biệt về bản chất. “ một kinh nghiệm mà được tạo ra có thể lập lại ở một thời điểm sau, bộ não hình như chọn lọc để lưu một vài yếu tố phụ”, Hübener tiếp tục. Và sự thật là khi cùng một mắt mà lại bị ngưng hoạt động về sau, các tế bào thần kinh sẽ tự tổ chức lại nhanh hơn – bởi vì chúng có thể tận dụng các tế bào phụ đã được lưu giữ bên trong.

Nhiều tế bào phụ phát triển giữa các tế bào thần kinh do vậy chúng được lưu giữ và làm cho việc tái tiếp thu sau đó được dễ dàng. Hiểu thấu được bên trong là cốt yếu cho sự hiểu biết của chúng ta về các tiến trình cơ bản của sự học hỏi và ghi nhớ. Và như vậy, không có vấn đề gì là to tát sau nhiều năm không tập luyện, chúng ta vẫn có thể đi trượt tuyết lại vào mùa đông này.

( Cổng thông tin khoa học công nghệ tỉnh đồng Nai )