Nghiên cứu trên chuột cho thấy lão hóa tác động đến mạch não quan trọng liên quan đến việc đánh giá chi phí và phần thưởng đi liên kết một hành động điển hình, tác động đến động lực học những điều mới và tham gia vào các hoạt động hàng ngày.
Khi có tuổi, mọi người thường mất động lực để học những điều mới hoặc tham gia vào các hoạt động hàng ngày. Trong một nghiên cứu trên chuột, các nhà bác học thần kinh của MIT hiện hạn định được một mạch não quan trọng để duy trì loại động lực này.
Mạch này đặc biệt quan trọng trong việc đưa ra các quyết định đòi hỏi việc đánh giá chi phí và lợi ích đi liên kết một hành động điển hình. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng họ có thể thúc đẩy động lực của những con chuột già tham gia vào loại hình việc học này bằng cách cấp năng lượng lại mạch này và có thể giảm động lực bằng cách triệt tiêu mạch.
Ann Graybiel, thành viên của Viện Nghiên cứu Não bộ McGovern, MIT, và là tác giả nghiên cứu cho biết: “Khi chúng ta già đi, chúng ta khó có thái độ sôi nổi với mọi thứ. Thái độ này quan trọng đối với hạnh phúc và việc việc học của chúng ta – sẽ rất khó học được gì mới nếu bạn không chịu tham gia ngay từ đầu”.
Khi chúng ta già đi, chúng ta khó có thái độ sôi nổi với mọi thứ.
Đánh giá chi phí và lợi ích
Thể vân là một phần của hạch nền – một tập hợp các liên minh não liên quan đến việc hình thành thói quen, kiểm soát sự vận động tự nguyện, cảm xúc và nghiện rượu. Trong vài thập kỷ mới đây, phòng thí nghiệm của Graybiel đã nghiên cứu các cụm thành viên thể vân. Graybiel đã phát hiện ra các thể vân nhiều năm trước, nhưng vai trò của chúng vẫn còn bí ẩn, một phần vì chúng rất nhỏ và nằm sâu trong não nên rất khó để chụp ảnh bằng phương pháp chụp cộng hưởng từ vai trò (fMRI).
Trong những năm mới đây, Graybiel và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng thể vân đóng một vai trò quan trọng trong một kiểu ra quyết định được gọi là giao chiến “lẩn tránh hoặc tiếp cận”. Đây là kiểu quyết định lựa chọn xem nên chấp nhận cả điều tốt và điều xấu – hoặc tránh luôn cả hai – khi đối mặt với với các lựa chọn có cả yếu tố tích cực và mang tính tiêu cực. Một ví dụ là khi ai đó phải chọn xem có nên nhận một công việc trả lương cao hơn nhưng bắt buộc rời xa gia đình và bạn bè. Những quyết định như vậy thường gây nhiều lo lắng.
Trong một nghiên cứu liên quan, phòng thí nghiệm của Graybiel đã phát hiện ra rằng các thể vân kết nối với các thành viên của chất nền, một trong những liên minh sản xuất dopamine chính của não.
Những nghiên cứu này dẫn đến nghĩ rằng các thể vân có thể hoạt động như một bảo vệ cửa hấp thụ thông tin cảm giác và cảm xúc đến từ vỏ não, và tích tụ nó để đưa ra quyết định. Những hành động này sau đó có thể thành công tiếp thêm sinh lực bởi các thành viên sản xuất dopamine.
Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng căng thẳng kinh niên có tác động lớn đến mạch này và đến cách ra quyết định. Trong một nghiên cứu năm 2017 được thực hiện trên chuột cống và chuột nhắt, họ đã chỉ ra rằng những động vật bị kéo thẳng có nhiều khả năng chọn các lựa chọn rủi ro cao, nhưng họ có thể ngăn chặn kết cục này bằng cách điều khiển mạch.
Trong nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Cell, các nhà nghiên cứu bắt đầu khảo sát những gì xảy ra trong thể vân khi chuột học cách đưa ra những quyết định loại này. Để thành công điều đó, họ đã đo lường và phân tích hoạt động của các thể vân khi những con chuột học cách lựa chọn giữa kết quả tích cực và mang tính tiêu cực.
Trong quá trình thí nghiệm, những con chuột nghe thấy hai âm thanh khác nhau, một âm thành đi liên kết phần thưởng (nước đường), và một âm thanh khác được kết hợp với một kích thích mang tính tiêu cực nhẹ (miền sáng chói). Những con chuột từ từ biết được rằng nếu chúng liếm vòi xịt lớn hơn khi chúng nghe thấy âm thanh đầu tiên, chúng sẽ ăn được mọng nước đường hơn, và nếu chúng liếm ít hơn khi nghe âm thanh thứ hai, đèn sẽ không sáng bằng.
Học cách thực hiện loại nhiệm vụ này đòi hỏi phải ấn sự ước lượng trị cho từng chi phí và từng phần thưởng. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng khi những con chuột học được nhiệm vụ, các thể vân cho thấy hoạt động lớn hơn và hoạt động này tương quan với phản xạ hành vi của chuột đối với cả hai âm sắc. Điều này cho thấy rằng các thể vân có thể rất quan trọng trong việc gán giá trị chủ quan cho một kết quả điển hình.
“Để tồn tại, để làm bất cứ điều gì bạn đang làm, bạn luôn cần phải có có khả năng học hỏi. Bạn cần học điều gì tốt cho bạn và điều gì xấu cho bạn”, Friedman nói.
“Một người, hay trường hợp này là một con chuột, có thể đánh giá phần thưởng cao đến mức chấp nhận chi phí có thể xảy ra, trong khi người khác có thể muốn tránh chi phí cho dù từ bỏ được phần thưởng. Và điều này có thể dẫn đến việc việc học dựa trên phần thưởng ở một số người và việc học theo hướng chi phí ở những người khác”, Emily Hueske, đồng tác giả nghiên cứu, nói.
Mất động lực
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ở những con chuột già hơn (từ 13 đến 21 tháng, gần thay chỗ cho những người ở độ tuổi 60 trở lên), mức độ tham gia của chúng trong việc học cách phân tlợi ích ích – chi phí này rủ xuống. Đồng thời, hoạt động của thể vân của chúng suy giảm so với những con chuột trẻ hơn. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra trạng thái mất động lực tương tự ở mô hình chuột mắc bệnh Huntington, một chứng dễ bị kích động giáng cấp thần kinh tác động đến thể vân.
Khi các nhà nghiên cứu sử dụng các loại thuốc nhắm mục tiêu về mặt di truyền để tăng cường hoạt động trong các thể vân, họ nhận thấy rằng những con chuột tham gia lớn hơn vào thành quả nhiệm vụ. Ngược lại, việc ngăn chặn hoạt động của thể vân dẫn đến chuột không muốn tham gia.
Các nhà bác học hiện đang nghiên cứu các phương pháp điều trị chữa bằng thuốc có thể kích thích mạch này và đề xuất rằng việc hỗ trợ người bệnh tăng cường hoạt động mạch có thể cải thiện khả năng đánh giá lợi ích – chi phí của họ.
