Não bộ trong khi ngủ tái hiện ký ức xấu với độ chính xác cao hơn ký ức tốt

Mỗi đêm, trong khi chúng ta ngủ, não bộ lướt qua các sự kiện trong ngày và quyết định điều gì đáng được lưu giữ. Một nghiên cứu mới vừa xác định cơ chế thần kinh đằng sau quá trình đó — và cơ chế này có một xu hướng đáng lo ngại: não bộ tái hiện các trải nghiệm tiêu cực với độ trung thực cao hơn đáng kể so với các trải nghiệm tích cực hoặc trung tính. Kết quả, được công bố trên Nature Neuroscience, không chỉ giải thích cách thức củng cố ký ức hoạt động, mà còn lý giải tại sao những khoảnh khắc tồi tệ thường khắc sâu hơn những khoảnh khắc tốt đẹp — và mở ra một hướng điều trị cụ thể cho các rối loạn như rối loạn stress sau sang chấn.

Nhân vật trung tâm của khám phá này là một loại xung điện mà các nhà thần kinh học gọi là sharp-wave ripple — một đợt hoạt động đồng bộ hóa rất ngắn trong hồi hải mã, cấu trúc não chịu trách nhiệm xử lý ký ức. Từ nhiều thập kỷ nay, người ta đã biết rằng các ripple này, được kích hoạt trong giấc ngủ không-REM, phát lại các mảnh trải nghiệm từ lúc thức và chuyển chúng vào bộ nhớ dài hạn. Điều nghiên cứu tiết lộ lần đầu tiên là không phải tất cả các ripple đều tương đương: khi chúng đồng bộ hóa đồng thời dọc theo cả hai cực của hồi hải mã — cực lưng và cực bụng — não bộ tạo ra sự tái kích hoạt chính xác hơn nhiều đối với các sự kiện tiêu cực so với các sự kiện tích cực.

Nhóm nghiên cứu do nhà thần kinh học Gabrielle Girardeau tại Institut du Cerveau ở Paris dẫn đầu đã ghi lại đồng thời hoạt động điện ở cả hai đầu của hồi hải mã ở chuột đang ngủ, sau hai loại trải nghiệm — một loại có phần thưởng và một loại gây khó chịu. Hồi hải mã không phải là một cấu trúc đồng nhất. Cực lưng xử lý ký ức không gian và ngữ cảnh; cực bụng được kết nối dày đặc với hạch hạnh nhân và các trung tâm xử lý cảm xúc khác. Trong giấc ngủ bình thường, hai vùng này phát ripple độc lập với nhau. Tuy nhiên, sau các trải nghiệm gây khó chịu, các ripple đã đồng bộ hóa dọc theo toàn bộ trục lưng-bụng — và khi điều đó xảy ra, các cụm tế bào thần kinh mã hóa sự kiện tiêu cực được tái kích hoạt với độ chính xác cao hơn đáng kể so với những tế bào mã hóa trải nghiệm có phần thưởng.

Cơ chế tạo ra sự bất đối xứng

Động lực của sự bất đối xứng này dường như là các tế bào thần kinh đặc biệt ở cực bụng của hồi hải mã, phản ứng có chọn lọc với các kích thích đe dọa hoặc gây căng thẳng. Trong các ripple phối hợp sau trải nghiệm gây khó chịu, các tế bào thần kinh này cho thấy hoạt động tăng mạnh rõ rệt, khuếch đại tín hiệu được gửi từ các trung tâm cảm xúc đến hệ thống ký ức ngữ cảnh. Kết quả là một dạng ưu tiên hóa thần kinh: não bộ đang ngủ xử lý các trải nghiệm tiêu cực như đáng nhớ hơn và mã hóa chúng theo đó. Một logic có lẽ có nguồn gốc tiến hóa — ghi nhớ tốt hơn những gì nguy hiểm hoặc đau đớn giúp tăng khả năng sống sót.

Các hàm ý lâm sàng là đáng kể. Cơ chế ripple phối hợp có thể là nền tảng của sự củng cố ký ức bệnh lý được quan sát trong rối loạn stress sau sang chấn, nơi một số ký ức tiêu cực không chỉ được giữ lại mà còn được củng cố nhiều lần. Nếu sự đồng bộ hóa hồi hải mã là cơ chất sinh lý thần kinh qua đó các ký ức chấn thương trở nên bền vững, thì điều chỉnh sự đồng bộ hóa này trong khi ngủ sẽ tạo ra một mục tiêu điều trị thuộc kiểu mới. Các thí nghiệm sơ bộ trên động vật đã cho thấy việc ức chế các ripple ở cực bụng của hồi hải mã sau một sự kiện gây căng thẳng làm giảm các hành vi lo lắng sau đó. Bản thân nghiên cứu cũng chỉ ra rõ ràng triển vọng này.

Tuy nhiên, cần lưu ý các hạn chế về phương pháp. Nghiên cứu được thực hiện trên chuột, và mặc dù kiến trúc hồi hải mã được bảo tồn rộng rãi giữa loài gặm nhấm và con người, các động lực chính xác có thể khác nhau. Điều kiện phòng thí nghiệm — một kích thích gây khó chịu duy nhất theo sau là theo dõi giấc ngủ ngay lập tức — chỉ phản ánh một phần thực tế cảm xúc của con người, nơi nhiều sự kiện chồng chéo nhau theo thời gian. Liệu cùng một cơ chế ripple phối hợp có chi phối việc củng cố các chấn thương phức tạp ở người hay chỉ các ký ức sợ hãi có điều kiện đơn giản vẫn là câu hỏi còn bỏ ngỏ.

Nghiên cứu đến từ phòng thí nghiệm Girardeau tại Institut du Cerveau ở Paris và được công bố trên Nature Neuroscience. Nhóm nghiên cứu đã thông báo rằng giai đoạn nghiên cứu tiếp theo sẽ xem xét liệu kích thích vòng kín trong khi ngủ — các can thiệp được định thời gian chính xác để ngắt các ripple phối hợp ngay tại thời điểm chúng được kích hoạt — có thể làm giảm sự củng cố quá mức của các ký ức tiêu cực mà không ảnh hưởng đến ký ức không gian hoặc trung tính về mặt cảm xúc hay không.

Não bộ trong khi ngủ tái hiện ký ức xấu với độ chính xác cao hơn ký ức tốt

Bài viết tương tự

Bí quyết cho giấc ngủ ngon hơn, sâu hơn

Sự đảo ngược mùa sinh sản: cách các loài chim viết lại đồng hồ tiến hóa

Hư cấu kháng cự thuật toán: ham muốn, hỗn loạn và tiền phong mới

Giải mã Mật mã Lão hóa: Trí tuệ Nhân tạo đang Mở khóa Công nghệ Trẻ hóa Tế bào

Viết lại mã tế bào: dinh dưỡng gene học và cuộc chiến chống lại sự tái lập trình viêm nhiễm

Giới tinh hoa không còn du lịch để nghỉ ngơi — họ du lịch để tái tạo bản thân

Thảo luận