Khứu giác hoặc dấu ấn dựa trên mùi được biết là ảnh hưởng đến nhận thức tuổi trưởng thành và hành vi mùi, nhưng điều này xảy ra như thế nào? Các nhà khoa học Nhật Bản hiện đã khám phá ra cơ chế phân tử gây ra hiện tượng này. Nhà cung cấp hình ảnh: Hirofumi Nishizumi đến từ Đại học Fukui

Dấu ấn là một hiện tượng phổ biến được biết đến, trong đó một số loài động vật và chim trở nên tập trung vào các điểm tham quan và mùi chúng tìm thấy ngay sau khi được sinh ra. Ở vịt con, đây có thể là đối tượng di chuyển đầu tiên, thường là vịt mẹ. Ở những loài cá di cư như cá hồi, chính mùi mà chúng biết khi còn là sơ sinh sẽ hướng dẫn chúng trở lại dòng sông quê hương khi trưởng thành. Làm thế nào điều này xảy ra?

Tiếp xúc với môi trường đầu vào trong giai đoạn quan trọng đầu đời rất quan trọng để hình thành bản đồ cảm giác và mạch thần kinh trong não. Ở động vật có vú, việc tiếp xúc sớm với các yếu tố đầu vào của môi trường, như trong trường hợp in dấu, được biết là ảnh hưởng đến nhận thức và hành vi xã hội sau này trong cuộc sống. Dấu ấn thị giác đã được nghiên cứu rộng rãi, nhưng hoạt động thần kinh của dấu ấn dựa trên khứu giác hoặc ‘khứu giác’ vẫn còn là một bí ẩn.

Để tìm hiểu thêm, các nhà khoa học đến từ Nhật Bản, trong đó có Tiến sĩ Nobuko Inoue, Hirofumi Nishizumi, Hitoshi Sakano tại Đại học Fukui và Tiến sĩ Kazutaka Mogi, Takefumi Kikusui tại Đại học Azabu, đã nghiên cứu để tìm hiểu cơ chế của dấu ấn khứu giác trong giai đoạn quan trọng ở chuột. Nghiên cứu của họ, được công bố trên eLife, đưa ra những kết quả hấp dẫn. Tiến sĩ Nishizumi cho biết: “Chúng tôi đã phát hiện ra ba phân tử liên quan đến quá trình này,“ Semaphorin 7A (Sema7A), một phân tử tín hiệu được tạo ra trong các tế bào thần kinh cảm giác khứu giác, Plexin C1 (PlxnC1), một thụ thể cho Sema7A được thể hiện trong các đuôi gai của hai lá/ chùm tế bào và oxytocin, một peptide trong não được gọi là hormone tình yêu. ”

Trong giai đoạn quan trọng, khi một con chuột mới sinh tiếp xúc với mùi, phân tử tín hiệu Sema7A bắt đầu phản ứng tạo dấu ấn với mùi bằng cách tương tác với thụ thể PlxnC1. Vì thụ thể này chỉ khu trú ở đuôi gai trong tuần đầu tiên sau khi sinh, nó đặt ra giới hạn thời gian hẹp của giai đoạn quan trọng. Hormone oxytocin được tiết ra ở trẻ sơ sinh được nuôi dưỡng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tích cực của bộ nhớ mùi.

Trước đây, người ta biết rằng chuột đực thường tỏ ra tò mò mạnh mẽ đối với những mùi hương lạ của chuột ở cả hai giới. ‘Chặn’ tín hiệu Sema7A trong giai đoạn quan trọng dẫn đến việc những con chuột không phản ứng theo cách bình thường của chúng; chúng thể hiện phản ứng tránh đối với những con chuột lạ.

Một kết quả thú vị của nghiên cứu này là phản ứng trái ngược với mùi khó chịu. Giả sử, một con nhộng tiếp xúc với mùi dị ứng bẩm sinh trong giai đoạn quan trọng; mùi được in dấu này bây giờ sẽ tạo ra một phản ứng tích cực chống lại phản ứng tự nhiên bẩm sinh đối với mùi. Ở đây, mạch bẩm sinh có dây cứng và mạch ghi nhớ được in dấu đang cạnh tranh, và mạch in dấu sẽ tiếp quản. Để giải quyết tình huống khó xử này và đi đến kết luận, bộ não phải xác định chi tiết cơ chế xuyên âm giữa phản ứng tích cực và tiêu cực, điều này mở ra nhiều câu hỏi nghiên cứu trong bối cảnh con người.

Vậy, những kết quả này nói gì về bộ não con người?

Đầu tiên, kết quả của nghiên cứu mở ra nhiều câu hỏi nghiên cứu cho hoạt động của bộ não và hành vi của con người. Giống như thời kỳ quan trọng trong hệ thống khứu giác của chuột, liệu chúng ta có thể tìm thấy một thời kỳ như vậy ở người, có thể là ở các hệ thống giác quan khác không? Cách bộ não chuột chọn ký ức in sâu thay vì phản ứng bẩm sinh, con người chúng ta cũng tuân theo các quá trình ra quyết định tương tự?

Thứ hai, nghiên cứu này cũng gợi ý rằng đầu vào cảm giác không phù hợp có thể gây ra các rối loạn phát triển thần kinh, chẳng hạn như rối loạn phổ tự kỷ (ASD) và rối loạn gắn kết (AD). Oxytocin được sử dụng rộng rãi để điều trị các triệu chứng ASD ở người lớn. Tuy nhiên, Tiến sĩ Nishizumi nói, “Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng điều trị oxytocin ở trẻ sơ sinh sớm hiệu quả hơn so với sau giai đoạn quan trọng trong việc cải thiện tình trạng suy giảm hành vi xã hội. Do đó, điều trị oxytocin ở trẻ sơ sinh sẽ hữu ích trong việc ngăn ngừa ASD và AD có thể mở ra một quy trình điều trị mới cho các rối loạn phát triển thần kinh. ”

Nghiên cứu này bổ sung những hiểu biết mới có giá trị cho sự hiểu biết của chúng ta về việc ra quyết định và đấu tranh trí óc ở con người, đồng thời tiết lộ những hướng nghiên cứu mới trong khoa học thần kinh của tất cả các loại dấu ấn.

Nguồn: medicalxp