Giải Nobel Y học 2014 cho hệ thống định vị trong não bộ

John o’Keefe, May-Britt Moser và Edvard Moser vừa được công bố giành giải Nobel Y học năm nay với công trình nghiên cứu về các tế bào cấu tạo nên hệ thống định vị trong não bộ ở người.

Nghiên cứu của ba nhà khoa học đã làm sáng tỏ câu hỏi:

• Làm sao chúng ta biết chúng ta đang ở đâu;
• Làm sao chúng ta biết cách tìm đường từ nơi này đến nơi khác;
• Làm sao bộ não lưu trữ các thông tin định hướng chúng ta đến nhưng nơi từng đến.

Sơ lượt một chút về lịch sử của nghiên cứu này

Năm 1971, John O’Keefe đã phát hiện ra thành phần đầu tiên trong hệ thống định vị của não bộ. Ông thấy rằng một nhóm các tế bào thần kinh trung ương trong não bộ luôn kích hoạt khi đặt chuột thí nghiệm trong một căn phòng nhất định. Các tế bào thần kinh khác thì kích hoạt khi di chuyển chuột đến nơi khác. Ông ta đề xuất rằng các "tế bào địa điểm" này (place cells) đã dựng nên một bản đồ nội bộ của không gian xung quanh.

Các tế bào địa điểm nằm ở vùng Hồi hải mã (Hippocampus) trong não bộ ở người.

Hồi hải mã hay hồi cá ngựa (hippocampus) là một phần của não trước, là một cấu trúc nằm bên trong thuỳ thái dương. Nó tạo thành một phần của hệ thống Limbic và có liên quan đến hoạt động lưu giữ thông tin và hình thành ký ức trong trí nhớ dài hạn và khả năng định hướng trong không gian. Con người và các loài động vật có vú khác có hai hồi hải mã, mỗi cái ở một bán cầu não

30 năm sau, năm 2005, vợ chồng nhà khoa học May-Britt và Edvard I. Moser đã phát hiện ra thành phần chủ chốt còn lại của hệ thống định vị này. Trên chuột thí nghiệm, họ thấy rằng có một nhóm tế bào thần kinh nằm ở vùng gần vỏ não được kích hoạt khi một con chuột di chuyển qua một địa điểm xác định. Các tế bào này kết hợp và tương tác với nhau trong các mạng lưới hình lục giác. Các "tế bào lưới" này (grid cells) hình thành một hệ thống tọa độ cho phép dự đoán vị trí cũng như phương hướng di chuyển trong không gian.

Các tế bào lưới cùng với các tế bào địa điểm đã cùng nhau hình thành một hệ thống định vị trong não bộ.

Hệ thống định vị này ở người cũng có các thành phần và hoạt động tương tự như trên chuột thí nghiệm.

Chính hệ thống định vị sinh học này giúp chúng ta tự định hướng được trong không gian và là cơ sở tế bào cho chức năng nhận thức cao hơn.

Trần Triệu Phú
Bài viết riêng cho bacsinoigi.com
http://www.bacsinoigi.com/nobel-y-hoc-2014-cho-he-thong-dinh-vi-trong-nao-bo-o-nguoi/