Tất cả Chuyện lạ

Dùng điện cực can thiệp vào não chuột để chúng “yêu nhau”

Ngọc Hiền 06/09/17 11:33

TGT - Bằng cách kích hoạt một số mạch cụ thể trong não của những con chuột cái, các nhà khoa học đã có thể làm cho chúng "phải lòng" những con chuột đực cụ thể.

"Việc đó giống như điều khiển từ xa các mạch thần kinh của não bộ để tạo ra một cặp bạn đời", nhà khoa học thần kinh Robert Liu thuộc Đại học Emory (Mỹ), cho biết, theo Dailymail.

Để tiến hành nghiên cứu, nhóm các chuyên gia quyết định chọn chuột đồng (Microtus ochrogaster) bởi chúng là một trong số ít loài sống với cá thể khác phái như vợ chồng. Chúng kết cặp với nhau, cùng nhau xây tổ, đẻ con và cùng nhau nuôi nấng. "Việc ghép đôi này không giống như ở người nhưng chúng tôi tin rằng vẫn sẽ có nhiều cơ chế thần kinh cơ bản như tình yêu của con người", Liu nói.

Ở thử nhiệm đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã cấy điện cực vào não bộ của những con chuột cái để xác định mạch thần kinh cụ thể đóng vai trò kích hoạt "tình yêu" khi chúng bắt đầu kết đôi trong môi trường tự nhiên. Họ phát hiện có một kết nối hoạt động tích cực hơn vào thời điểm 2 cá thể kết đôi, đặc biệt là sau khi giao phối hay âu yếm nhau.

"Chúng tôi nhận thấy những dao động nhịp nhàng của các nhóm tế bào thần kinh trong vùng vỏ não trước trán - vùng tham gia vào việc ra quyết định và các chức năng điều khiển cũng như kiểm soát mức dao động của các nơron, một khu vực liên quan đến niềm vui, sự khen thưởng và nghiện", Liu chia sẻ. Điều đặc biệt là các đặc điểm cụ thể ở cá thể nam, chẳng hạn như mùi hương và giọng đã trở thành hệ thống khen thưởng, nghĩa là bạn tình đóng vai trò như "phần thưởng" đối với chúng.

Kích hoạt mạch tình yêu

Khi xác định được "mạch yêu" các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách kích hoạt nó ở những con chuột cái bằng cách sử dụng kỹ thuật optogenetics. Để thực hiện điều đó, họ chèn thêm một số gen vào các nơron thần kinh của võ não trước trán, từ đó có thể kích hoạt nơron khi chúng tiếp xúc với ánh sáng. Sau đó, họ sẽ đưa các xung ánh sáng vào vùng não này thông qua một sợi quang để kích hoạt các gen.

Để kiểm tra xem hệ thống này có thật sự hiệu quả hay không, đầu tiên, các nhà khoa học đã cho một con chuột đực may mắn lại gần cá thể chuột cái trên trong suốt 1 tiếng đồng hồ nhưng ngăn không cho chúng giao phối. Suốt quá trình thử nghiệm, các nhà nghiên cứu liên tục kích thích các nơron nằm ở vỏ não có liên kết với hệ thống khen thưởng ở cùng một tần số dao động như khi giao phối, nhằm mô phỏng tín hiệu kết đôi trong tự nhiên. Sau đó, họ cho những con cái lựa chọn hoặc giao phối với một cá thể đực khác hoặc với cá thể đã có dịp gặp trước đó.

Trong số 12 con cái được thử nghiệm, 10 con đã chọn bạn tình mà nó đã biết trước. Trong một thử nghiệm tương tự ở 10 cá thể chuột khác nhưng các nhà khoa học chèn vào các gen không liên quan, chỉ có 3 con lựa chọn bạn tình mà nó từng biết. "Chúng tôi nghĩ khả năng là có một vùng não bộ hoạt động tương tự khi chúng ta yêu nhau, nhưng có thể không phải chỉ có mình vùng này", Liu nhận định. "Ở cả người lẫn chuột, chúng tôi tin rằng sẽ có những khu vực khác của não bộ tham gia vào quá trình, bao gồm cả hạch hạnh nhân, vùng não đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá sự tích cực hoặc tiêu cực của các kích thích cụ thể từ đó thúc đẩy các hành vi phản ứng phù hợp".

Hệ thống khen thưởng

Sắp tới, Liu và các cộng sự của ông sẽ tiếp tục thực hiện những cuộc điều tra nhằm tìm hiểu cách các thông tin xã hội đến từ bạn tình, như mùi hay giọng đã truyền vào khu vực khen thưởng như thế nào. "Chúng tôi cũng đang nghiên cứu cách oxytocin - hormone tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp giữa những vùng não giúp cho người yêu, bạn bè hoặc đồng nghiệp của bạn cảm thấy vui khi bạn ở cạnh họ", ông nói.

"Câu hỏi lớn là lý do tại sao sự liên quan của chúng ta đến các động vật có vú trong việc lựa chọn đối tác tiềm năng lại có thể sử dụng ở mô hình động vật nhỏ. Không có gì đáng ngạc nhiên, nó bao gồm hệ thống khen thưởng, một chức năng đã tiến hoá để học hỏi thế giới bên ngoài và xử lý các bộ phận bên trong não", theo Lucy Brows đến từ Đại học Y khoa Albert Einstein ở New York, Mỹ.

Elizabeth Hammock thuộc Đại học bang Florida cho rằng một trong những câu hỏi quan trọng sau nghiên cứu này chính là liệu những con chuột hoang dã có khả năng tự kích hoạt các mạch thần kinh quan trọng mà không cần giao phối? “Nếu thật sự như vậy, có phải một số con đực ưu tú hơn những con khác, và suy rộng ra hơn, cách tiếp cận được dùng trong nghiên cứu này sau đó có thể dùng để dự đoán bạn tình?”.

Điều khiển từ xa

Trong một nghiên cứu khác, các nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts đã có thể làm cử động râu, tai và bàn chân của chuột từ xa nhờ các điện cực đặt trên đầu của chúng. Phương pháp mới được cho là có thể kích thích các vùng não sâu mà không cần phẫu thuật, từ đó hứa hẹn giúp ích cho những người mắc các chứng bệnh thần kinh như Parkinson, trầm cảm hoặc động kinh.

Trên bề mặt não, có những vùng nằm gần với sọ và các khu vực sâu hơn bên trong, chẳng hạn như vỏ não vận động - vùng não điều khiển các cử động. Cho đến hiện nay, cách duy nhất thật sự có thể kích thích các vùng này là phẫu thuật mở hộp sọ và cấy vào đó các điện cực. Giải pháp này thường được gọi là kích thích não sâu.

Tuy vậy, loại hình phẫu thuật này khá nguy hiểm và các điện cực tiềm ẩn nguy cơ gây ra những tổn thương bên trong não. Chính vì vậy, thành công mới của các chuyên gia đến từ MIT thật sự là một bước tiến trong việc kích thích não từ bên ngoài. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tận dụng lợi thế của các tế bào thần kinh có khả năng xử lý các tín hiệu điện. Những nơron này chỉ được kích hoạt khi chúng nhận được tín hiệu điện ở tần số thấp. Nếu tín hiệu tần số cao được đưa vào não, não sẽ "lờ" đi xem như không biết.

Tuy nhiên, điều thú vị xảy ra khi bạn gửi cùng lúc 2 tín hiệu tần số cao nhưng chỉ chênh lệch một xíu, chẳng hạn như 3000 hertz và 3001 hertz. Hầu hết các bộ phận bên trong bão bỏ qua những tín hiệu này. Nhưng khi 2 tần số này gặp nhau tại điểm mục tiêu, trong trường hợp này chính là vỏ não vận động - chúng tác động lẫn nhau và các tế bào thần kinh bắt đầu chú ý. Nơron thần kinh hiểu sự khác biệt này như một luồng sóng tần số thấp.

Kỹ thật mà các nhà khoa học tại MIT thực hiện được gọi là "can thiệp theo thời gian", nhằm kích thích một phần não bộ mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác. Sau khi tính toán đúng tần số cần để hướng đến vỏ não vận động, họ gửi 2 tần số vào não chuột. Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã có thể làm ngọ nguậy tai, ria và chân của chúng. Với thành công mới, kỹ thuật này được kỳ vọng có thể được ứng dụng trên cơ thể người vào một ngày nào đó nhằm giúp đỡ các bệnh nhân gặp các chứng bệnh liên quan đến thần kinh như Parkinson.

Video đang được xem nhiều

tin cùng chuyên mục

Bình luận (0)

Bài viết chưa có bình luận nào.

  • Chia sẻ FB
  • Email
  • Góp ý & Báo lỗi
  • Bình luận 0
lên đầu trang