Các nhà khoa học "hack" vào não bộ chim sẻ, dạy chúng hót những giai điệu chưa từng nghe thấy từ bố mẹ

Họ sử dụng optogenetic, một kỹ thuật dùng ánh sáng kích thích tế bào thần kinh trong não.


Người thầy đầu tiên của tất cả chúng ta là cha mẹ. Chúng ta học nói ngôn ngữ của loài người, bắt đầu bằng cách nhại lại những gì cha mẹ chúng ta từng nói. Nhưng thử tưởng tượng một ngày nào đó, các nhà khoa học có thể "hack" vào quá trình đó.


Họ có thể đội cho đứa trẻ một chiếc mũ laser rồi nạp vào đầu nó cả bộ từ điển. Đứa trẻ sau đó sẽ nói được mọi ngôn ngữ trên thế giới chỉ sau một cú click chuột.


Nghe có vẻ là chuyện chỉ xuất hiện trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng ngày càng có nhiều nghiên cứu đang kéo tương lai đó lại gần với chúng ta. Mới đây nhất, một nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Tây Nam Texas đã cấy thành công những ký ức giả vào não chim sẻ vằn, để dạy chúng hót những giai điệu chưa từng nghe từ bố mẹ.


Các nhà khoa học hack vào não bộ chim sẻ, dạy chúng hót những giai điệu chưa từng nghe thấy từ bố mẹ - Ảnh 1.

Những con sẻ vằn hót cho con mình nghe từ khi chúng còn nhỏ. Và thế là những con sẻ vằn con sẽ bắt chước lại. Theo thời gian, chúng lớn lên với những giai điệu đã học được, và lại truyền cho con cháu hết đời này qua đời khác.


Trên một khía cạnh nào đó, quá trình học hót của sẻ vằn là một phiên bản giản thể hơn của cách con người chúng ta phát triển tiếng nói.


Nhưng trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã "hack" vào quá trình học hót của chim sẻ vằn, qua đó trực tiếp thao túng bộ não của chúng, dạy cho những con sẻ con hót các giai điệu mà chúng chưa từng nghe thấy từ bố mẹ.


Để làm được điều này các nhà khoa học đã sử dụng optogenetic, một kỹ thuật dùng ánh sáng kích thích tế bào thần kinh trong não. Họ đã chọn "hack" vào vùng kết nối giữa bộ phận não xử lý những gì con vật nghe thấy và phần điều khiển giọng hót.


Optogenetic đã thành công trong việc cấy những ký ức thính giác nhân tạo vào bên trong não bộ sẻ vằn, con chim sau đó đã cố gắng hót theo những giai điệu mà các nhà khoa học muốn.


Chẳng hạn, họ đã sử dụng mã Morse để dạy những con sẻ biết trường độ của những âm tiết mà nó nên hót. Xung ánh sáng tác động càng dài, lũ sẻ sẽ càng kéo dài âm tiết và ngược lại. Bản nhạc cuối cùng mà những con sẻ vằn tạo ra, chắc chắn là một ký ức âm thanh được cấy vào đầu chúng, là một giai điệu mà chúng chưa từng được dạy bởi một con sẻ vằn trưởng thành nào.


Mặc dù vậy, cũng phải lưu ý rằng giai điệu mà các nhà khoa học cấy được vào não bộ sẻ vằn lúc này còn rất đơn giản. Nó không phức tạp như những giai điệu mà lũ chim học được một cách tự nhiên từ bố mẹ.


Trường độ của âm tiết chỉ là một trong số nhiều yếu tố cấu thành lên một giai điệu. Các nhà khoa học hiện chưa thể tìm ra bộ phận nào trong não sẻ vằn điều khiến các yếu tố khác như cạo độ và thứ tự của âm tiết để "hack" vào đó.


Các nhà khoa học hack vào não bộ chim sẻ, dạy chúng hót những giai điệu chưa từng nghe thấy từ bố mẹ - Ảnh 2.

Giáo sư Todd Roberts tác giả chính của nghiên cứu đến từ Đại học Tây Nam Texas.


"Chúng tôi chưa thể dạy lũ chim tất cả mọi thứ chúng cần biết [để hót thành một giai điệu hay] – mà mới chỉ dạy được chúng khoảng thời gian phát ra các âm tiết trong điệu hót của nó mà thôi", giáo sư Todd Roberts, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.


"Hai vùng não chúng tôi đã thử nghiệm trong nghiên cứu này chỉ là một phần câu đố. Nhưng nếu chúng ta tìm ra được những con đường khác, chúng ta sẽ có thể dạy một con chim hót mọi giai điệu mà không cần bất kỳ tương tác nào với chim bố. Nhưng có lẽ rất lâu nữa chúng tôi mới có thể làm được điều đó".


Mặc dù vậy, nghiên cứu của giáo sư Roberts cũng đánh dấu một bước đột phá, lần đầu tiên chúng ta có thể cấy ký ức một cách hiệu quả vào bộ não của động vật. Năm ngoái, một nhóm nghiên cứu khác cũng đã thử cấy ký ức giả vào những con ốc, để chúng học được cách phản ứng với một kích thích chưa từng gặp phải.


Lặp lại những thành công này trên chim là một bước tiến nhảy vọt, trước khi chúng ta làm được điều tương tự trên người. Giáo sư Robert và nhóm của ông nói rằng công việc mình có thể mở ra nhiều hướng nghiên cứu, bao gồm việc tìm cách điều trị một số chứng rối loạn ngôn ngữ cho con người.


Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science.


Tham khảo Newatlas


Sau tai nạn giao thông, cô bé 16 tuổi mắc bệnh mất trí nhớ kỳ lạ: cứ mỗi 2 tiếng lại mất sạch ký ức trước đó









Cac nha khoa hoc "hack" vao nao bo chim se, day chung hot nhung giai dieu chua tung nghe thay tu bo me


Ho su dung optogenetic, mot ky thuat dung anh sang kich thich te bao than kinh trong nao.


Nguoi thay dau tien cua tat ca chung ta la cha me. Chung ta hoc noi ngon ngu cua loai nguoi, bat dau bang cach nhai lai nhung gi cha me chung ta tung noi. Nhung thu tuong tuong mot ngay nao do, cac nha khoa hoc co the "hack" vao qua trinh do.


Ho co the doi cho dua tre mot chiec mu laser roi nap vao dau no ca bo tu dien. Dua tre sau do se noi duoc moi ngon ngu tren the gioi chi sau mot cu click chuot.


Nghe co ve la chuyen chi xuat hien trong phim khoa hoc vien tuong, nhung ngay cang co nhieu nghien cuu dang keo tuong lai do lai gan voi chung ta. Moi day nhat, mot nhom nghien cuu den tu Dai hoc Tay Nam Texas da cay thanh cong nhung ky uc gia vao nao chim se van, de day chung hot nhung giai dieu chua tung nghe tu bo me.


Cac nha khoa hoc hack vao nao bo chim se, day chung hot nhung giai dieu chua tung nghe thay tu bo me - Anh 1.

Nhung con se van hot cho con minh nghe tu khi chung con nho. Va the la nhung con se van con se bat chuoc lai. Theo thoi gian, chung lon len voi nhung giai dieu da hoc duoc, va lai truyen cho con chau het doi nay qua doi khac.


Tren mot khia canh nao do, qua trinh hoc hot cua se van la mot phien ban gian the hon cua cach con nguoi chung ta phat trien tieng noi.


Nhung trong mot nghien cuu moi, cac nha khoa hoc da "hack" vao qua trinh hoc hot cua chim se van, qua do truc tiep thao tung bo nao cua chung, day cho nhung con se con hot cac giai dieu ma chung chua tung nghe thay tu bo me.


De lam duoc dieu nay cac nha khoa hoc da su dung optogenetic, mot ky thuat dung anh sang kich thich te bao than kinh trong nao. Ho da chon "hack" vao vung ket noi giua bo phan nao xu ly nhung gi con vat nghe thay va phan dieu khien giong hot.


Optogenetic da thanh cong trong viec cay nhung ky uc thinh giac nhan tao vao ben trong nao bo se van, con chim sau do da co gang hot theo nhung giai dieu ma cac nha khoa hoc muon.


Chang han, ho da su dung ma Morse de day nhung con se biet truong do cua nhung am tiet ma no nen hot. Xung anh sang tac dong cang dai, lu se se cang keo dai am tiet va nguoc lai. Ban nhac cuoi cung ma nhung con se van tao ra, chac chan la mot ky uc am thanh duoc cay vao dau chung, la mot giai dieu ma chung chua tung duoc day boi mot con se van truong thanh nao.


Mac du vay, cung phai luu y rang giai dieu ma cac nha khoa hoc cay duoc vao nao bo se van luc nay con rat don gian. No khong phuc tap nhu nhung giai dieu ma lu chim hoc duoc mot cach tu nhien tu bo me.


Truong do cua am tiet chi la mot trong so nhieu yeu to cau thanh len mot giai dieu. Cac nha khoa hoc hien chua the tim ra bo phan nao trong nao se van dieu khien cac yeu to khac nhu cao do va thu tu cua am tiet de "hack" vao do.


Cac nha khoa hoc hack vao nao bo chim se, day chung hot nhung giai dieu chua tung nghe thay tu bo me - Anh 2.

Giao su Todd Roberts tac gia chinh cua nghien cuu den tu Dai hoc Tay Nam Texas.


"Chung toi chua the day lu chim tat ca moi thu chung can biet [de hot thanh mot giai dieu hay] – ma moi chi day duoc chung khoang thoi gian phat ra cac am tiet trong dieu hot cua no ma thoi", giao su Todd Roberts, tac gia chinh cua nghien cuu cho biet.


"Hai vung nao chung toi da thu nghiem trong nghien cuu nay chi la mot phan cau do. Nhung neu chung ta tim ra duoc nhung con duong khac, chung ta se co the day mot con chim hot moi giai dieu ma khong can bat ky tuong tac nao voi chim bo. Nhung co le rat lau nua chung toi moi co the lam duoc dieu do".


Mac du vay, nghien cuu cua giao su Roberts cung danh dau mot buoc dot pha, lan dau tien chung ta co the cay ky uc mot cach hieu qua vao bo nao cua dong vat. Nam ngoai, mot nhom nghien cuu khac cung da thu cay ky uc gia vao nhung con oc, de chung hoc duoc cach phan ung voi mot kich thich chua tung gap phai.


Lap lai nhung thanh cong nay tren chim la mot buoc tien nhay vot, truoc khi chung ta lam duoc dieu tuong tu tren nguoi. Giao su Robert va nhom cua ong noi rang cong viec minh co the mo ra nhieu huong nghien cuu, bao gom viec tim cach dieu tri mot so chung roi loan ngon ngu cho con nguoi.


Nghien cuu duoc cong bo tren tap chi Science.


Tham khao Newatlas


Sau tai nan giao thong, co be 16 tuoi mac benh mat tri nho ky la: cu moi 2 tieng lai mat sach ky uc truoc do


Các nhà khoa học "hack" vào não bộ chim sẻ, dạy chúng hót những giai điệu chưa từng nghe thấy từ bố mẹ

Họ sử dụng optogenetic, một kỹ thuật dùng ánh sáng kích thích tế bào thần kinh trong não.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: