Hormone tăng trưởng: Tưởng chỉ giúp cao lên… hóa ra còn giữ vai trò then chốt trong việc tạo ký ức

Kết quả nghiên cứu mới cho thấy hormone tăng trưởng—vốn chủ yếu được biết đến với tác dụng giúp tăng chiều cao và hỗ trợ phát triển cơ thể—cũng giữ vai trò then chốt trong việc tạo ký ức trong não. Ngay đúng khoảnh khắc chúng ta học một điều gì đó, lượng hormone tăng trưởng được tạo ra trong não tăng vọt, qua đó thúc đẩy sự trưởng thành của các tế bào thần kinh lưu trữ ký ức.

Nhóm nghiên cứu do Trưởng nhóm Kang Bong-kyun thuộc Nhóm nghiên cứu Ký ức và Tế bào thần kinh đệm của Viện Nghiên cứu Khoa học Cơ bản (IBS) dẫn dắt cho biết đã làm rõ phát hiện này thông qua thí nghiệm trên chuột. Nghiên cứu được đăng ngày 20 trên tạp chí học thuật quốc tế 〈Science Advances〉.

Nhóm nghiên cứu cho chuột học cách nhận biết một môi trường cụ thể là tình huống nguy hiểm, sau đó tiêm thuốc ức chế tổng hợp protein vào các thời điểm khác nhau tính theo mốc thời gian học. Tiếp đó, khi cho chuột tiếp xúc lại với cùng môi trường, nhóm quan sát phản ứng để so sánh khả năng hình thành và hồi tưởng ký ức.

Kết quả cho thấy, nếu chặn tổng hợp protein sau khi việc học kết thúc thì khả năng hồi tưởng ký ức vẫn được duy trì; nhưng nếu chặn tổng hợp protein ngay đúng thời điểm diễn ra việc học và ngay sau đó, khả năng hồi tưởng ký ức giảm mạnh. Đồng thời, cũng không xuất hiện các thay đổi synapse—những biến đổi giúp tăng cường kết nối giữa các tế bào thần kinh—trong các tế bào lưu trữ ký ức. Điều này cho thấy: để hình thành ký ức, các protein cần thiết phải được tổng hợp trong một khoảng thời gian rất ngắn ở giai đoạn đầu của việc học.

Khi trải qua một trải nghiệm cụ thể, não sẽ chỉ kích hoạt có chọn lọc một số tế bào thần kinh và lưu ký ức tại đó; các nhà khoa học gọi chúng là “tế bào lưu trữ ký ức”. Để các tế bào này có thể lưu ký ức đúng cách và về sau truy xuất sử dụng, chúng phải trải qua quá trình “trưởng thành”, trong đó cấu trúc và chức năng thay đổi. Tuy nhiên, trước đây vẫn chưa làm rõ được quá trình trưởng thành này bắt đầu khi nào và được điều hòa theo cơ chế nào.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào hormone tăng trưởng trong số các protein được tạo ra ngay sau khi học. Hormone tăng trưởng tăng nhanh ở vùng hồi hải mã của não ngay sau khi học, và đặc biệt chỉ xuất hiện có chọn lọc ở những tế bào thần kinh được kích hoạt trong quá trình học.

Để kiểm tra liệu hormone tăng trưởng có thực sự tham gia vào việc hình thành ký ức hay không, nhóm đã tiến hành thêm thí nghiệm. Khi cản trở truyền tín hiệu hormone tăng trưởng ở chuột, các thay đổi synapse của tế bào lưu trữ ký ức không xảy ra, và hành vi hồi tưởng ký ức cũng suy giảm.

Ngược lại, trong trạng thái việc hình thành ký ức bị suy giảm do ức chế tổng hợp protein, khi tiêm hormone tăng trưởng từ bên ngoài, các thay đổi của tế bào lưu trữ ký ức được phục hồi một phần và hành vi gợi nhớ nội dung đã học cũng quay trở lại.

Trưởng nhóm Kang Bong-kyun cho biết: “Trong thời gian qua, quá trình hình thành ký ức chủ yếu được nghiên cứu xoay quanh chất dẫn truyền thần kinh và các thay đổi synapse”, đồng thời nhấn mạnh: “Nghiên cứu này cho thấy hormone tăng trưởng—vốn được biết đến là yếu tố điều hòa tăng trưởng cơ thể—có thể trực tiếp điều chỉnh các thay đổi chức năng của tế bào lưu trữ ký ức”.

Phát hiện lần này được kỳ vọng sẽ mở ra những khả năng mới cho điều trị các bệnh lý não như sa sút trí tuệ hoặc suy giảm trí nhớ.