Làm thế nào một loại protein quan trọng giúp tăng cường trí nhớ, học hỏi trong não người lớn
Một loại protein đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển thần kinh sớm cũng rất cần thiết cho việc học hỏi và ghi nhớ trong não người lớn.
Protein, được gọi là netrin, tăng cường kết nối giữa các tế bào não.
Đây là theo nghiên cứu gần đây do Viện Thần kinh Montreal và Bệnh viện (The Neuro), một viện nghiên cứu và giảng dạy của Đại học McGill ở Canada.
Các nhà khoa học đã biết rằng netrin rất cần thiết cho sự phát triển của não phôi thai và trẻ sơ sinh, nơi nó giúp tạo kết nối giữa các tế bào não hoặc tế bào thần kinh.
Nghiên cứu gần đây tiết lộ rằng protein cũng tăng cường các kết nối thần kinh, hoặc khớp thần kinh, trong hồi hải mã của não người lớn, một khu vực liên quan đến trí nhớ và học tập.
Tạp chí Báo cáo di động gần đây đã xuất bản một bài báo về nghiên cứu, mà nhóm đã tiến hành trên các tế bào từ não chuột đang phát triển và trưởng thành.
“Đó là một bí ẩn”, tác giả nghiên cứu cao cấp, Tiến sĩ Timothy E. Kennedy, người điều hành một phòng thí nghiệm nghiên cứu tại The Neuro, nhận xét, “tại sao các tế bào thần kinh tiếp tục tạo ra netrin trong não người lớn sau khi tất cả các kết nối đã được tạo ra trong thời kỳ sơ sinh.”
Chìa khóa phân tử để tăng cường khớp thần kinh
Theo Tiến sĩ Kennedy, các nhà khoa học đã thấy rằng một tế bào thần kinh tiết ra netrin khi nó hoạt động. Protein tăng cường kết nối với một tế bào thần kinh lân cận bằng cách truyền tín hiệu cho hai tế bào thần kinh để “làm cho khớp thần kinh mạnh hơn”.
Nghiên cứu gần đây sau một quá trình dài làm việc bắt đầu cách đây gần 7 thập kỷ khi Donald Hebb, giáo sư tâm lý học tại Đại học McGill, đề xuất ý tưởng của mình về cách bộ não học hỏi và tạo ra ký ức.
Điều mà sau này lấy được tên là Lý thuyết Hebbian, ý tưởng của ông nhằm giải thích cách các mạch thần kinh phát triển do kinh nghiệm.
Hebb cho rằng sức mạnh hay điểm yếu của các kết nối synap phụ thuộc vào tần suất chúng được sử dụng: chúng được sử dụng càng nhiều, chúng càng trở nên mạnh hơn và nhanh hơn.
Trong cuốn sách năm 1949 của anh ấy Tổ chức của Hành vi: Một lý thuyết tâm lý thần kinh, anh ấy mô tả cách anh ấy tưởng tượng về quá trình tăng cường khớp thần kinh. Khi một tế bào thần kinh đủ gần với một tế bào thần kinh khác và tiếp tục kích hoạt nó, "một số quá trình phát triển hoặc thay đổi trao đổi chất diễn ra trong một hoặc cả hai tế bào."
“Chúng tôi đang nói,” Tiến sĩ Kennedy giải thích, “rằng cơ chế phân tử mới này, mà chúng tôi đã khám phá ra 69 năm sau, là trung tâm của lý thuyết này.”
Những thay đổi ở khớp thần kinh làm nền tảng cho trí nhớ, học tập
Việc xuất bản bài báo đột phá vào năm 1957 của Brenda Milner, người đã hoàn thành bằng tiến sĩ tại The Neuro dưới sự giám sát của Hebb, đã đưa ra ý tưởng rằng vùng hải mã của não đóng một vai trò quan trọng trong một số loại trí nhớ và học tập.
“Nếu bạn đun sôi nó thành một phân tử,” Tiến sĩ Kennedy tiếp tục, “việc giải phóng netrin được điều chỉnh là cần thiết cho các loại thay đổi khớp thần kinh làm cơ sở cho những thay đổi trong tế bào thần kinh liên quan đến học tập và trí nhớ, đó là điều Milner nói về."
Ông và các đồng nghiệp cũng quan sát thấy rằng, để tăng cường các khớp thần kinh, netrin phải được giải phóng vào “không gian ngoại bào”.
Điều này khiến họ tự hỏi điều này có thể mang lại những cơ hội bổ sung nào để tương tác với các tế bào thần kinh khác.
Các nghiên cứu về gen đã chỉ ra rằng netrin liên quan đến các bệnh phá hủy mô não, bao gồm cả bệnh xơ cứng teo cơ bên, bệnh Parkinson và bệnh Alzheimer. Tuy nhiên, những điều này chưa xác định được bất kỳ cơ chế cơ bản nào.
'Mục tiêu chưa được phát hiện trước đây'
Nhóm nghiên cứu cho biết: Nhìn chung, công trình này đã nâng cao rõ rệt sự hiểu biết của chúng ta về cách não bộ hình thành và lưu trữ ký ức.
Nó cũng “đưa ra một mục tiêu mới, chưa được phát hiện trước đây cho các bệnh ảnh hưởng đến chức năng trí nhớ,” tác giả chính của nghiên cứu Stephen Glasgow, một cộng sự nghiên cứu tại The Neuro, cho biết.
Tiến sĩ Kennedy gợi ý rằng một cách lý tưởng để duy trì chức năng bộ nhớ là có các loại thuốc nhắm mục tiêu hoạt động phân tử tại các khớp thần kinh.
Các nghiên cứu gần đây về não người lớn đã phát hiện ra nhiều kết nối synap không hoạt động. Không có gì sai với chúng - chúng chỉ bị “tắt, giống như bóng đèn,” ông giải thích.
Ông suy đoán rằng có thể có “một kho chứa các khớp thần kinh có thể được sử dụng để thay đổi độ bền của kết nối giữa các tế bào thần kinh.”
Nếu điều đó được chứng minh là đúng, ông và các đồng nghiệp của mình tin rằng họ đã “tìm ra cơ chế phân tử để kích hoạt các khớp thần kinh đó”.
Với những ý tưởng như vậy, giờ đây họ dự định tìm hiểu điều gì sẽ xảy ra với các tế bào thần kinh khi chúng cung cấp hoặc lấy đi netrin.
"Chúng tôi đã xác định được một mục tiêu lớn cho ma túy."
Tiến sĩ Timothy E. Kennedy
