Khi con chó của Ivan Pavlov nghe thấy tiếng chuông, chú chó bắt đầu chảy nước miếng khi dự đoán bữa tối của mình. Khi những con chuột của giáo sư Mary Torregrossa nghe thấy một âm điệu tương tự, họ thèm cocaine. Ít nhất, một số trong số họ đã làm - trước khi Torregrossa và các đồng nghiệp của cô viết lại ký ức của họ.
Torregrossa nghiên cứu tâm lý nghiện ma túy và tái nghiện tại Đại học Y khoa Pittsburgh (nơi cô cũng là phó giáo sư tâm thần học). Trong một nghiên cứu mới được công bố vào ngày 22 tháng 1 trên tạp chí Cell báo cáo, Torregrossa và hai đồng nghiệp của cô đã thiết lập một thí nghiệm Pavlovian trong đó một nhóm chuột thí nghiệm đã liên kết một gợi ý nghe nhìn cụ thể với sự vội vàng của truyền cocaine.
Cuối cùng, chỉ nhìn thấy hoặc nghe thấy tín hiệu đã khiến chuột thèm cocaine hơn - cho đến khi các nhà nghiên cứu "xóa" mối liên hệ đó khỏi não của chuột bằng cách sử dụng một kỹ thuật kích thích thần kinh gọi là optogenetic. Đột nhiên, những con chuột tiếp xúc với cùng một gợi ý nghe nhìn đã từng khiến bộ não của chúng phát sáng với dự đoán cho thấy không có hứng thú với gợi ý nào cả.
"Giống như họ chưa bao giờ thấy cocaine," Torregrossa nói với Live Science. "Điều đó thật thú vị, bởi vì có khả năng, trên đường đi, có thể có những công nghệ kích thích thần kinh có thể làm giảm sự thèm muốn và tái phát do động cơ cue ở người."
Ánh mặt trời vĩnh cửu của tâm trí gặm nhấm
Trong nghiên cứu mới, chuột của Torregrossa được đặt từng con một vào một cái lồng đặc biệt với một đòn bẩy được kết nối với một máy bơm. Khi một con chuột ấn cần gạt, máy bơm đã cho con chuột đó uống một liều cocaine nhỏ, tiêm tĩnh mạch. Mỗi lần điều này xảy ra, một ánh sáng rực rỡ phía trên cần gạt sáng lên trong 10 giây trong khi một tiếng chuông đơn điệu phát ra trong lồng.
Sau khi một con chuột lặp đi lặp lại nghi thức này nhiều lần, Torregrossa nói, sự kết hợp giữa ánh sáng và tiếng ồn đã trở thành một "gợi ý" rằng cơn sốt cocaine cao đang diễn ra - giống như tiếng chuông ăn tối cho chó nổi tiếng của Pavlov, nhưng được thiết lập để tự chữa bệnh loài gặm nhấm.
Bất cứ khi nào chuột tiếp xúc với ánh sáng / âm thanh này trong các thử nghiệm tiếp theo, bộ não của chúng cho thấy Torregrossa gọi là "phản ứng thèm muốn" hoặc "phản ứng tái phát" đối với các kích thích và chuột tiếp tục nghiền đòn bẩy "với tốc độ rất cao", thậm chí khi đòn bẩy không còn cung cấp cho họ cocaine.
Sử dụng các điện cực nhỏ được đặt trong não của mỗi loài gặm nhấm, các nhà nghiên cứu thấy rằng phản ứng thèm muốn này có liên quan đến hoạt động tăng cường trong amygdala của một con chuột - một trung tâm xử lý cảm xúc chịu trách nhiệm cho cả nỗi sợ hãi và niềm vui. (Cụm tế bào thần kinh hình quả hạnh này trước đây cũng có liên quan đến sự thèm ăn ở người.)
"Tiếp theo, chúng tôi muốn xem liệu chúng tôi có thể giảm bớt những cơn thèm thuốc một cách giả tạo hay không bằng cách kích thích con đường vào amygdala," Torregrossa nói.
Để làm điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật gọi là optogenetic - một cách đưa các protein nhạy cảm với ánh sáng vào não của động vật, sau đó phơi chúng ra các chùm ánh sáng màu để chuyển các tế bào "bật" hoặc "tắt" một cách hiệu quả.
Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học đã sử dụng thành công kỹ thuật này để ngăn chặn chuột bị động kinh, hoặc khiến chúng khát nước theo lệnh. Torregrossa và nhóm của cô muốn sử dụng nó để tắt cảm giác thèm ăn do chuột gây ra. Vì vậy, họ đã tiêm cho chuột của mình một loại virus đặc biệt mang protein nhạy cảm với ánh sáng, thiết lập cửa hàng tại ngã ba tế bào nơi thông tin cảm giác (như âm thanh và ánh sáng) xâm nhập vào amygdala.
Bằng cách tắm những tế bào đó dưới ánh sáng laser LED màu xanh, các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát luồng thông tin vào các trung tâm xử lý cảm xúc của chuột. Trong trường hợp này, điều đó có nghĩa là làm giảm tầm quan trọng của ma túy khi nó đi vào amygdala. Thật vậy, khi họ kết hợp sự kích thích ánh sáng xanh này với các dấu hiệu ma túy Pavlovian quen thuộc của chuột, các nhà nghiên cứu nhận thấy về cơ bản chúng có thể lừa các loài gặm nhấm quên rằng sự kết hợp âm thanh / ánh sáng có liên quan đến niềm vui của cocaine. Đột nhiên, họ ít quan tâm đến việc đánh đòn bẩy cocaine trong chuồng.
"Chỉ sau 15 phút kích thích ánh sáng xanh này, hành vi tái phát của chuột đã giảm rõ rệt", Torregrossa nói. "Về cơ bản giống như chúng tôi đã xóa ký ức của họ, vì vậy họ không phản hồi lại gợi ý đó nữa."
Câu hỏi "rất tương lai"
Trong khi kỹ thuật xóa trí nhớ rõ ràng này là một phát hiện hấp dẫn, Torregrossa lưu ý rằng nó có thể là một sửa chữa tạm thời cho một câu đố phức tạp hơn nhiều về cách nghiện làm thay đổi não bộ. Chẳng hạn, có thể là nếu những con chuột mới được phục hồi lại một lần nữa được cho uống cocaine trước sự chứng kiến nghe nhìn quen thuộc đó, thì sự thèm muốn và tái phát của chúng sẽ "quay trở lại trong một lần bắn", như cách chúng trước đây.
Tuy nhiên, thành công của nhóm làm tăng một số khả năng thú vị cho tương lai của việc theo dõi và điều trị nghiện, và thậm chí có thể là rối loạn não bộ ở người. Torregrossa cho biết cô đã bắt đầu nói chuyện với các đồng nghiệp của mình tại khoa kỹ thuật thần kinh của Đại học Pittsburgh về khả năng tồn tại của cấy ghép thần kinh có thể theo dõi các tế bào thần kinh amygdala của một người, sau đó được kích hoạt để ngăn chặn phản ứng thèm muốn hoặc tái phát.
Đây là tất cả "rất tương lai", tuy nhiên, Torregrossa nói, và - nếu điều trị như vậy là có thể ở người - nó cũng bị sa lầy trong các câu hỏi đạo đức. Nếu một cái công tắc có thể "xóa" bộ nhớ của một tác nhân tái nghiện ma túy, thì nó có thể xóa cái gì khác? Những ký ức tốt đẹp có thể bị cuốn vào cuộc chiến chéo? Toàn bộ con người, địa điểm hoặc trải nghiệm có thể bị xóa trong thời trang "Eternal Sunshine of The Spotless Mind" không?
"Làm thế nào chúng ta chỉ có thể ảnh hưởng đến những ký ức tồi tệ mà chúng ta không muốn gây ra sự tái phát - và để mọi thứ khác một mình?" Torregrossa hỏi. "Chúng ta đi được bao xa trên con đường đó ảnh hưởng đến suy nghĩ của một người?"
