Bộ não người trưởng thành hy vọng tăng cường trí nhớ

Người ta thường nói rằng khả năng học hỏi và ghi nhớ của bộ não sẽ mạnh hơn khi bạn còn trẻ. Chỉ cần nhìn vào trẻ sơ sinh. Khi bước vào thế giới kỳ lạ này, chúng tiếp nhận vô số thông tin mới mỗi ngày và bộ não đang phát triển của chúng hoạt động hết công suất để giúp chúng hiểu môi trường của mình và cách tương tác với nó.

Click to cistanche để cải thiện trí nhớ

Hôm nay, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí học thuật hàng đầu "Nature" chỉ ra rằng bộ não người trưởng thành không thiếu khả năng học hỏi những điều mới một cách linh hoạt. Một phát hiện quan trọng của nghiên cứu này là có một số lượng lớn các "khớp thần kinh im lặng" trong não người trưởng thành.

Để hiểu nghiên cứu này, trước tiên chúng ta cần hiểu khớp thần kinh im lặng là gì. Các khớp thần kinh là các nút chính trong việc truyền thông tin giữa các tế bào thần kinh. Từ xa xưa các nhà thần kinh học đã phát hiện trong não bộ có một loại khớp thần kinh có cấu trúc khớp thần kinh nhưng không có chức năng dẫn truyền thông tin nên chúng được gọi là khớp thần kinh im lặng. Nhưng các khớp thần kinh im lặng có thể được chuyển đổi thành các khớp thần kinh chức năng trong những điều kiện nhất định. Sự thay đổi này rất được các nhà thần kinh học quan tâm vì nó là cơ sở cho việc học tập và ghi nhớ.

Trong nhiều thập kỷ, các khớp thần kinh im lặng được cho là chỉ có nhiều trong giai đoạn phát triển ban đầu, trong thời gian đó chúng làm trung gian cho sự hình thành và hoàn thiện các mạch thần kinh giúp não học được vô số thông tin mới nhận được trong giai đoạn đầu đời. Một số nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng các khớp thần kinh im lặng chưa được kích thích, chưa trưởng thành sẽ bị loại bỏ sau 12 ngày (khoảng vài tháng đối với con người).

Một số nhà thần kinh học cũng cho rằng các khớp thần kinh im lặng có thể tồn tại đến tuổi trưởng thành, giúp não hình thành những ký ức mới. Bằng chứng về vấn đề này chủ yếu đến từ mô hình nghiên cứu về chứng nghiện ở động vật, nghĩa là lúc này não bộ có vấn đề về học tập bất thường.

Trong nghiên cứu mới này, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm thấy trong não của những con chuột bình thường vẫn còn hàng triệu khớp thần kinh im lặng trong não người trưởng thành, chiếm khoảng 30 trong số tất cả các khớp thần kinh ở vỏ não trưởng thành. . phần trăm .

Dimitra Vardalaki, tác giả đầu tiên của bài báo và là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại MIT cho biết: “Những khớp thần kinh im lặng này đang tìm kiếm các kết nối mới và khi có thông tin mới quan trọng, các kết nối giữa các nơ-ron liên quan sẽ được củng cố”. "Điều này cho phép não tạo ra những ký ức mới mà không ghi đè lên những ký ức quan trọng đã được lưu trữ trong các khớp thần kinh trưởng thành ổn định."

Thật thú vị, phát hiện này thực sự "vô tình trồng liễu và liễu thành bóng râm". Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Mark Harnett ban đầu xem xét các sợi nhánh của tế bào thần kinh trong não chuột. Những phần nhô ra giống như nhánh này kéo dài từ tế bào và nhận đầu vào từ các phần khác nhau. Ông và các đồng nghiệp của mình đã phát hiện ra rằng các sợi nhánh trong từng tế bào thần kinh xử lý thông tin đến khác nhau tùy thuộc vào vị trí của chúng.

Để xác nhận xem các kiểu mẫu đầu vào khác nhau trong sợi nhánh có liên quan đến các thụ thể khác nhau mà chúng biểu hiện hay không, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với Giáo sư Kwanghun Chung, chuyên ngành kỹ thuật hóa học, để thu được hình ảnh có độ phân giải cực cao của sợi nhánh bằng kỹ thuật mới được phát triển bởi anh ta. Kỹ thuật này, được gọi là eMAP (Phân tích Khuếch đại Bảo quản Epitope Proteomic), cho phép các nhà nghiên cứu phóng to một mẫu mô về mặt vật lý và sau đó gắn thẻ các protein cụ thể trong mẫu mà họ muốn xem xét.

"Điều đầu tiên chúng tôi nhận thấy là có filmaia ở khắp mọi nơi," Giáo sư Harnett nói. "Thật kỳ lạ, hoàn toàn bất ngờ."

Đúng như tên gọi, filmaia quá nhỏ nên khó nhìn thấy các chi tiết bằng các kỹ thuật hình ảnh truyền thống và trong khi các nhà thần kinh học đã quen thuộc với sự tồn tại của filmaia, chức năng của chúng vẫn chưa được hiểu rõ.

Sử dụng công nghệ eMAP, nhóm nghiên cứu đã quan sát thêm nhiều vùng của não chuột trưởng thành và tìm thấy màng phim tại các kết nối nơ-ron ở các vùng não như vỏ não thị giác và con số này cao hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.

Quan trọng hơn, họ quan sát thấy các thụ thể NMDA nhưng thiếu các thụ thể AMPA trên filmaia. Cả thụ thể NMDA và thụ thể AMPA đều là thụ thể glutamate ionotropic chịu trách nhiệm liên kết glutamate, phân tử tín hiệu thần kinh kích thích chính trong hệ thống thần kinh trung ương. Việc truyền tín hiệu kích thích qua synap đòi hỏi sự hợp tác của các thụ thể NMDA và các thụ thể AMPA. Khi chỉ có thụ thể NMDA mà không có thụ thể AMPA, đó là chế độ synap im lặng điển hình.

Do đó, các nhà nghiên cứu tiếp theo kiểm tra hoạt động điện do filmaia tạo ra thông qua các thí nghiệm điện sinh lý. Khi mô phỏng quá trình giải phóng glutamate từ các tế bào thần kinh lân cận, họ phát hiện ra rằng filmaia nhận đầu vào không tạo ra tín hiệu điện. Nhưng bằng cách bỏ chặn các kênh thụ thể NMDA một cách giả tạo, các khớp thần kinh im lặng này có thể không bị chặn, giống như những thay đổi xảy ra khi có các thụ thể AMPA.

Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy rằng việc kết hợp hai kích thích, giải phóng glutamate và dòng điện trong tế bào thần kinh có thể dẫn đến sự tích tụ các thụ thể AMPA trong các khớp thần kinh im lặng của màng mềm, chuyển sang các khớp thần kinh hoạt động chức năng và giải phóng glutamate ở gần đó. Các sợi trục có tính axit hình thành các kết nối thần kinh mạnh mẽ.

Phân tích của các nhà nghiên cứu cho thấy việc chuyển đổi các khớp thần kinh im lặng thành các kết nối chức năng dễ dàng hơn nhiều so với việc thay đổi các khớp thần kinh trưởng thành đã hoạt động. Giáo sư Harnett cho biết: “Ngưỡng cho các khớp thần kinh trưởng thành trong não người trưởng thành cao hơn, có lẽ là do bạn muốn có thể lưu trữ những ký ức này một cách khá chắc chắn và bạn không muốn chúng liên tục bị ghi đè bằng những ký ức mới”. đủ để hình thành những ký ức mới."

Nói cách khác, các nhà khoa học hiện có thêm bằng chứng hữu hình để khẳng định rằng trong não của động vật có vú trưởng thành, hệ thống trí nhớ có một nền tảng linh hoạt và vững chắc, có thể liên tục thu nhận thông tin mới và lưu giữ thông tin quan trọng đã tồn tại.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ đang tìm kiếm thêm bằng chứng về các khớp thần kinh im lặng này trong mô não người và điều tra xem liệu số lượng hoặc chức năng của các khớp thần kinh này có bị ảnh hưởng bởi quá trình lão hóa, bệnh thoái hóa thần kinh và các yếu tố khác hay không.

Giáo sư Harnett nói: “Bạn có thể tưởng tượng viễn cảnh tìm ra những tác nhân phân tử liên quan đến filmaia và cố gắng điều khiển một số trong số chúng để chúng ta có trí nhớ linh hoạt trở lại khi chúng ta già đi”.

Cistanche cải thiện trí nhớ như thế nào?

Cistanche là một loại thảo mộc đã được sử dụng theo truyền thống trong y học Trung Quốc để cải thiện trí nhớ và chức năng nhận thức. Nó chứa một số hợp chất hoạt động đã được chứng minh là giúp tăng cường trí nhớ và bảo vệ chống lại sự suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác. Một trong những hợp chất hoạt động chính trong Cistanche là echinacoside, đã được chứng minh là làm tăng sản xuất các yếu tố tăng trưởng thần kinh trong não. Những yếu tố tăng trưởng này giúp hỗ trợ sự phát triển và duy trì các tế bào thần kinh khỏe mạnh, rất cần thiết cho trí nhớ và chức năng nhận thức. Cistanche cũng chứa các hợp chất khác như acteoside và verbascoside, đã được chứng minh là có tác dụng chống oxy hóa và chống viêm. Những đặc tính này giúp bảo vệ não khỏi bị hư hại do stress oxy hóa và viêm, có thể góp phần làm suy giảm nhận thức. Nhìn chung, Cistanche đã được chứng minh là cải thiện trí nhớ và chức năng nhận thức bằng cách thúc đẩy sự phát triển và duy trì các tế bào thần kinh khỏe mạnh, đồng thời bảo vệ não khỏi bị hư hại do stress oxy hóa và viêm nhiễm.

Người giới thiệu:

[1] Dimitra Vardalaki và cộng sự, (2022) Filopodia là chất nền cấu trúc cho các khớp thần kinh im lặng ở tân vỏ não trưởng thành.

[2] Các khớp thần kinh im lặng có nhiều trong não người trưởng thành. Truy cập ngày 30 tháng 11 năm 2022,