Bản in

Khoa học

Chủ Nhật, 13/10/2019 07:00

Cấy ký ức mới vào não chim: Thí nghiệm kỳ thú

Ảnh minh họa.Ảnh minh họa.

GD&TĐ - Chim di vằn, một loài chim nhỏ biết hót có nguồn gốc từ Australia thường học cách hót bằng cách nghe và bắt chước khi chim bố hót. Nhưng các nhà khoa học đã thành công trong việc ghi nhớ một giai điệu mà những chú chim nhỏ chưa từng được học. 

Điều đặc biệt họ thực hiện bằng cách cấy ký ức về những “bài hát” vào não của chúng.

Thí nghiệm kỳ lạ này được thiết kế để khám phá cách não mã hóa thời lượng các nốt nhạc ở chim. Mục tiêu cuối cùng là để chỉ ra sự tương đồng với cách con người học nói.

Hy vọng rằng, nghiên cứu sẽ giúp các nhà khoa học nhắm được vào các gen và tế bào thần kinh để cải thiện việc học ngôn ngữ ở những người mắc chứng tự kỷ và các căn bệnh khác ảnh hưởng đến việc phát âm.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi xác nhận được các vùng não mã hóa ký ức mục tiêu hành vi - những ký ức đó hướng dẫn con người khi chúng ta muốn bắt chước bất kỳ điều gì, từ lời nói cho đến việc học đàn piano.

Những phát hiện này cho phép chúng tôi cấy ký ức vào những con chim và hướng dẫn việc học bài hát của chúng”, TS Todd Roberts, nhà thần kinh học thuộc Đại học Texas (Mỹ), cho biết trong một tuyên bố.

Chim di vằn (Taeniopygia guttata) có kích thước nhỏ, nguồn gốc từ Trung Mỹ và đồng thời là loài thú cưng phổ biến. Giống như việc trẻ sơ sinh học ngôn ngữ bằng cách bắt chước những gì chúng nghe được, những con chim di vằn nghe chim bố hót và sau đó cố gắng bắt chước lại các giai điệu.

Nghiên cứu mới cho thấy chúng đã làm được việc này như thế nào? TS Todd Roberts và các đồng nghiệp đã sử dụng optogenetic (quang di truyền) để sửa đổi các tế bào thần kinh của những chú chim mà chưa bao giờ được nghe hót.

Kỹ thuật này liên quan đến việc sử dụng ánh sáng để kiểm soát hành vi các protein nhạy cảm trong tế bào thần kinh hay tế bào não. S

ử dụng công cụ này, các nhà nghiên cứu có thể thay đổi hoạt động của não trong một khu vực cảm biến được gọi là Nif, nơi gửi thông tin đến một vùng não đặc biệt của các loài chim biết hót được gọi là HVC. Khu vực này tham gia vào cả việc học lẫn tái tạo các bài hát của loài chim.

Bằng cách phát sáng theo nhịp, các nhà nghiên cứu có thể mã hóa “ký ức” trong não của chim di vằn, sao cho các nốt nhạc của chim khớp với thời lượng của các xung ánh sáng. Như thể có một người cha đang thực hiện những hướng dẫn này để chim con ghi nhớ, nhưng không có con chim bố nào có mặt cả.

Các nhà nghiên cứu cho biết, thời lượng nốt không đủ để dạy cho con chim một bài hát hoàn chỉnh; những con chim cũng phải học các khía cạnh khác của giai điệu, chẳng hạn như cao độ.

“Chúng tôi sẽ không dạy con chim mọi thứ nó cần biết, chỉ có thời lượng của âm tiết trong bài hát của nó. Hai vùng não chúng tôi đã thử nghiệm trong nghiên cứu này chỉ đại diện cho một mảnh của câu đố. Nếu có thêm nhiều mảnh được tìm thấy, chúng tôi có thể dạy những con chim hát một giai điệu đầy đủ. Nhưng có lẽ còn lâu mới làm được điều đó” - TS Todd Roberts cho biết.

Nghiên cứu cơ bản về loài chim này được thiết kế để làm sáng tỏ các mạch của não, giúp cho việc học ngôn ngữ trở nên khả thi. Các liên kết giữa khu vực HVC và Nif ở chim rất quan trọng cho việc hót, theo các nhà nghiên cứu trên tạp chí Science.

Nếu giao tiếp giữa hai vùng này bị cắt sau khi con chim đã học được một giai điệu, nó vẫn có thể hót bài hát đó. Nhưng nếu HVC và Nif bị cắt đứt với nhau trước khi con chim có cơ hội hình thành ký ức về bài hát, thì con chim sẽ không bao giờ có thể học được, bất kể nó đã nghe bài hát đó bao nhiêu lần sau đó.

“Bộ não con người và các con đường liên quan đến lời nói và ngôn ngữ phức tạp hơn nhiều so với mạch của những loài chim biết hót. Nhưng nghiên cứu của chúng tôi đang cung cấp manh mối mạnh mẽ về nơi cần tìm kiếm cái nhìn sâu sắc hơn về các rối loạn phát triển thần kinh” - TS Todd Roberts cho biết thêm.

Theo Lê Đức
Livescience

Tin tiêu điểm