Phát hiện hệ thống GPS bí mật trong não người

Bạn đã bao giờ băn khoăn vì sao chúng ta có thể tìm ra phương hướng trong căn nhà tối đen mà không va phải tường, hoặc làm sao tìm thấy xe trong bãi đỗ xe rộng lớn? Câu trả lời là chúng ta sở hữu môt hệ thống định hướng cấu thành từ hai vùng não.

Một yếu tố quan trọng của việc tìm đường là khả năng duy trì nhận thức về hướng nhìn trong suốt quá trình di chuyển vì nó giúp ta định hướng, điều hướng và ghi nhớ không gian... Ở chuột, các tế bào định hướng đầu, loại tế bào trong não bộ giúp duy trì và mã hóa thông tin về hướng mà đầu hoặc cơ thể đang đối diện trong không gian, được cho là hỗ trợ “chiếc la bàn thần kinh” này. Nhưng để xác định cơ chế tương tự ở người khi phải di chuyển hoặc tìm đường mà không có sự hỗ trợ của bản đồ, la bàn, hay thiết bị GPS... là điều không dễ dàng.

Trong nghiên cứu mới nhằm làm rõ vấn đề nêu trên, các nhà khoa học ở Đại học Pennsylvania đã chụp ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) bộ não của 15 người tham gia khi họ làm nhiệm vụ lái taxi trong thành phố thực tế ảo.

Kết quả, họ xác định được hai vùng não có vai trò nhận thức và xử lý thông tin liên quan đến hướng mà người tham gia đang đối diện, tức là hướng nhìn về phía trước, khi họ di chuyển trong môi trường ảo. Tín hiệu não này được uy trì ổn định dù không gian có các đặc điểm thị giác khác nhau (sự thay đổi về kiểu dáng của các tòa nhà, màu sắc, ánh sáng, biển hiệu,...). Nó cũng không thay đổi qua các pha khác nhau của nhiệm vụ (ví dụ như đón khách hay khi đưa khách đến điểm trả) và các địa điểm khác nhau trong thành phố. Các phân tích bổ sung cho thấy hai vùng não này không chỉ giúp theo dõi một hướng nhìn cụ thể mà còn giúp nhận diện và duy trì nhiều hướng nhìn khác nhau dựa trên tham chiếu với trục Bắc-Nam của môi trường.

Nghiên cứu mới gợi ý rằng có thể phát hiện các bệnh lý thần kinh đi kèm triệu chứng mất phương hướng hoặc rối loạn định hướng (như Alzheimer, Parkinson,...) dựa trên hiểu biết về hai vùng não vốn có chức năng theo dõi hướng di chuyển của con người một cách liên tục và chính xác.

"Mất khả năng định hướng là điều có thể xảy ra trong các bệnh thoái hóa thần kinh, vì vậy việc tiếp tục tìm hiểu chức năng của hai vùng não này có thể giúp phát hiện sớm hoặc giám sát tiến triển của các bệnh này," tác giả Russell Epstein cho biết. "Chúng tôi cũng muốn tìm hiểu xem con người định hướng thế nào bằng cả tín hiệu thị giác và tín hiệu nội tại - điều này liên quan đến những khó khăn mà người bị suy giảm thị lực gặp phải."

Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí JNeurosci.

Khoahocphattrien