Bệnh nhân nổi tiếng Henry Molaison (tên gọi từ lâu là HM) đã bị tổn thương vùng hồi hải mã sau một nỗ lực phẫu thuật để chữa bệnh động kinh. Kết quả là, anh ta mắc chứng hay quên anterograde, có nghĩa là những thứ anh ta học được không bao giờ vượt qua trí nhớ ngắn hạn của anh ta. Mặc dù những ký ức về thời thơ ấu của anh ấy vẫn còn nguyên vẹn, HM có thể gặp bác sĩ của anh ấy và năm phút sau đó nói, ‘Ồ, tôi không nghĩ là tôi đã từng gặp bạn. Bạn tên là gì?’

HM đã giúp các nhà khoa học hiểu được vai trò của hồi hải mã trong học tập, nhưng vẫn còn một bí ẩn xung quanh việc làm thế nào các tín hiệu từ nó được chia sẻ với hàng tỷ tế bào thần kinh trên khắp vỏ não thay đổi theo kiểu phối hợp khi chúng ta học. Trong một bài báo được xuất bản trên tạp chí Science, sự hợp tác giữa Đại học Ottawa và Đại học Humbolt của Berlin cho thấy vai trò quan trọng đối với vùng não được gọi là vỏ não quanh hậu môn trong việc quản lý quá trình học tập này.

Nghiên cứu liên quan đến chuột và chuột học một kỹ năng khá kỳ lạ dựa trên não bộ. Một tế bào thần kinh duy nhất trong vỏ não cảm giác bị kích thích và loài gặm nhấm phải chứng tỏ rằng nó đã cảm nhận được tiếng vo ve bằng cách liếm một bộ phân phối để nhận một ít nước ngọt. Không ai có thể nói chắc chắn cảm giác kích thích não đó đối với con vật, nhưng dự đoán tốt nhất của nhóm nghiên cứu là nó bắt chước cảm giác của một thứ gì đó chạm vào râu của nó.

Khi họ quan sát não bộ phản ứng với trải nghiệm học tập này, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy rằng vỏ não quanh chu kỳ hoạt động như một trạm bảo vệ giữa vùng hồi hải mã gần đó, nơi xử lý vị trí và bối cảnh, và lớp ngoài của vỏ não.

Tiến sĩ Richard Naud, một trợ lý giáo sư cho biết: “Vỏ não quanh hậu môn nằm ở trên cùng của hệ thống xử lý thông tin trong vỏ não. Nó tích lũy thông tin từ nhiều giác quan và sau đó gửi lại phần còn lại của vỏ não”. trong Khoa Y học Tế bào và Phân tử của Khoa Y, và trong Viện Nghiên cứu Não và Tâm trí. “Những gì chúng tôi đang cho thấy là nó có một vai trò rất quan trọng trong việc điều phối việc học. Nếu không có những dự báo này trở lại từ khu vực khái niệm, động vật sẽ không thể học được nữa.”

Các nghiên cứu trước đây đã tập trung vào giao tiếp từ đồi hải mã trở lên đến các vùng ra quyết định của não như vỏ não quanh thận, nhưng người ta không chú ý nhiều đến việc vỏ não quanh hậu môn làm gì với thông tin đó và những gì nó gửi trở lại. Lớp 1 của vỏ não. Hóa ra bước này là một phần quan trọng của quá trình, nếu không có bước này thì không thể học được.

“Khi kết nối từ vỏ não quanh màng não trở lại các tế bào thần kinh lớp 1 đó bị cắt, động vật hoạt động rất giống HM. Chúng đang cải thiện một chút, nhưng nó sẽ không dính. Chúng sẽ chỉ học và quên, học và quên, học và quên đi, “Tiến sĩ Naud nói.

Là một nhà khoa học thần kinh tính toán có kiến ​​thức nền tảng về vật lý, Tiến sĩ Naud chịu trách nhiệm phân tích thống kê, cũng như tạo ra các mô hình tính toán vạch ra quá trình xử lý thông tin của não bộ. Điều đặc biệt quan tâm đối với ông là xác nhận điều mà ông đã nghi ngờ từ lâu: rằng các vụ nổ nhanh chóng bắn ra từ một tế bào thần kinh có một ý nghĩa đặc biệt, ngoài ý nghĩa của tốc độ hoạt động điện chậm hơn. Khi các con vật đang trong giai đoạn học hỏi, các điện thế hoạt động nhanh chóng này sẽ thắp sáng các tế bào được giám sát.

Nhóm nghiên cứu cũng có thể tạo lại hiệu ứng bùng nổ một cách nhân tạo.

Tiến sĩ Naud nói: “Nếu bạn tạo ra cùng một số lượng điện thế hoạt động nhưng ở tần số cao, thì động vật sẽ phát hiện ra nó tốt hơn. “Điều này ngụ ý rằng sự bùng nổ có tương quan với học tập và liên quan nhân quả đến nhận thức. Có nghĩa là bạn có nhiều khả năng nhận thức được điều gì đó hơn nếu nó tạo ra sự bùng nổ trong tế bào thần kinh của bạn.”

Thách thức tiếp theo là tìm ra chính xác tín hiệu học tập từ vỏ não quanh hậu môn đến các vùng não bậc dưới trông như thế nào. Tiến sĩ Naud đang bận rộn làm việc trên một mô hình tính toán liên hệ kiến ​​thức hiện có của chúng ta về sinh lý học với những gì thí nghiệm này đang thấy.