Trí nhớ siêu việt của động vật

Trước đây người ta thường cho rằng trí nhớ dài hạn là loại trí nhớ chỉ có ở loài người. Nhưng những kết quả nghiên cứu mới đây đã làm giới khoa học phải thay đổi cách nghĩ của mình về trí nhớ của động vật.

Không hề kém các thiên tài

Một loài chim được ghi nhận là có trí nhớ rất đặc biệt đó là loài chim Clark’s Nutcracker ở phía Tây của Nam Mỹ. Loài chim này có đặc tính luôn dự trữ thức ăn. Khi sắp vào mùa đông, mỗi con chim Clark’s Nutcracker sẽ thu hoạch khoảng hơn 30.000 hạt thông. Nó sẽ chôn chúng vào 7.000 điểm cất giấu bí mật khác nhau, mỗi điểm từ 4-5 hạt. Trí nhớ của chúng tuyệt vời đến mức chúng có thể tìm lại được toàn bộ 7.000 điểm cất giấu của mình sau đó. Chúng sẽ đào lên và ăn dần những hạt này trong suốt mùa đông.

Các nhà khoa học Úc đã tiến hành thực nghiệm khả năng nhận dạng của khỉ và chim bồ câu là 2 loài động vật hoạt động ban ngày. Cả 2 loài đều có một trí nhớ đặc biệt. Chúng có thể ghi nhận hàng trăm hình ảnh và nghi nhớ chúng nhiều năm trời.

Thực nghiệm khoa học được tiến hành trên loài chim bồ câu Columbia và loài khỉ đầu chó Paviane. Họ cho các động vật thực nghiệm xem những tấm hình khác nhau có những điểm sáng đánh dấu ở bên phải hoặc bên trái. Chim bồ câu sẽ được hướng dẫn trả lời bằng cách mổ vào các điểm sáng, còn khỉ đầu chó thì gạt đầu vào đòn bẩy.

Loài chim Clark’s Nutcracker (Ảnh: Marietta)

Kết quả cho thấy bồ câu nhớ được 800-1.200 hình ảnh, trong khi khỉ đầu chó nhớ được nhiều hơn, từ 3.000-3.500 hình ảnh. Mỗi khi có một hình ảnh ngờ vực, không chắc chắn, chúng có vẻ như phân vân và dành thời gian để suy nghĩ trước khi quyết định. Các nhà khoa học cho rằng, khỉ và bồ câu đều có cùng một cơ chế ghi nhớ hình ảnh. Quá trình tiến hóa 250 triệu năm qua không làm thay đổi cơ chế này ở chim và động vật có vú.

Cá vàng là loại cá cảnh được nuôi từ hơn 1.000 năm trước ở Trung Quốc, hiện khá thông dụng ở nhiều nước trên thế giới. Trước đây các nhà khoa học đều cho rằng loài cá này chỉ có trí nhớ ngắn hạn (là một dạng trí nhớ chỉ kéo dài vài phút đến vài giờ). Nghĩa là, cá vàng sẽ quên ngay nó vừa ăn những gì, và cũng chẳng nhớ chuyện thay nước trong bể xảy ra trước đó vài phút.

Những thực nghiệm tiến hành của nhà nghiên cứu Yoichi Oda (Đại học Osaka, Nhật Bản) cho thấy, cá vàng có trí nhớ tốt hơn chúng ta nghĩ rất nhiều. Cách thức tiến hành của ông khá đơn giản, đó là luyện cho loài cá tập phản xạ có điều kiện. Chúng sẽ nhận ra người đến cho ăn và ngoi lên mặt nước. Và chúng ghi nhớ được mối liên quan giữa người cho ăn và các bữa ăn c

ủa chúng. Ông cho rằng, cá vàng có khả năng ghi nhớ được khuôn mặt người cho ăn và phân biệt với khuôn mặt của người lạ. Chúng sẽ bơi thoải mái hơn khi chủ nhân xuất hiện, và trốn khuất khi thấy những ánh mắt không quen biết.

Loài cá cũng ghi nhớ những bài học mà chúng học được từ những đồng loại. Chúng học bằng cách quan sát những gì xảy ra xung quanh giống như một trường học cộng đồng.

Theo chuyên gia Ava Chase (Viện Khoa học Rowland, Đại học Cambrige, Hoa Kỳ), loài cá còn có thể ghi nhớ, phân biệt được các thể loại âm nhạc. Bà đã thử nghiệm bằng cách cho cá nghe những bản nhạc khác nhau trong khi cho chúng ăn các thức ăn khác nhau. Bà phát hiện chúng có khả năng phân biệt được các dòng nhạc khác nhau.

Ông Johnathan Lovell (Phân viện Hải dương học, Đại học Plymouth) đã huấn luyện đàn cá của ông bơi theo hướng của những âm thanh nhất định. Sau đó ông thả đàn cá của mình về đại dương và có thể gọi chúng lại bằng cách phát ra các âm thanh đó.

Cơ chế của trí nhớ

Trí nhớ có 2 dạng là trí nhớ dài hạn và trí nhớ ngắn hạn. Nghiên cứu của nhà khoa học Kandel (giải Nobel Sinh học 2000) trên sên biển đã chứng minh được rằng trí nhớ ngắn hạn và dài hạn ở sên biển nằm ở synap (chỗ tiếp nối mà các tín hiệu từ một tế bào thần kinh tới một tế bào thần kinh khác là thông qua các chất dẫn truyền có tính hóa học). Mỗi tế bào thần kinh có hàng ngàn synap như vậy. Những thay đổi của chức năng synap là cốt yếu trong quá trình hình thành các loại trí nhớ khác nhau.

Trong những năm 1990, ông cũng tiến hành nhiều nghiên cứu trên chuột, thấy rằng kiểu thay đổi lâu dài chức năng của synap trong quá trình học tập của sên biển cũng áp dụng được ở động vật có vú.

Bước đầu Kandel đã cho rằng kích thích yếu có thể tạo ra một dạng trí nhớ ngắn hạn, kéo dài từ vài phút đến vài giờ. Cơ chế này khiến ion calci đi vào đầu mút dây thần kinh nhiều hơn. Hiện tượng này làm tăng lượng chất dẫn truyền ở synap, và nhờ đó khuếch đại phản xạ. Những kích thích mạnh và kéo dài hơn sẽ hình thành trí nhớ dài hạn có thể duy trì nhiều tuần. Việc hình thành một số dạng protein này sẽ tăng lên, trong khi việc hình thành một số dạng khác lại giảm. Ngược lại, trí nhớ dài hạn cần đến việc tạo thành những protein mới. Nếu ngăn chặn việc tổng hợp những protein mới này, trí nhớ dài hạn sẽ bị ức chế, song trí nhớ ngắn hạn thì không.

Nguyễn Anh Hùng (Tổng hợp từ NG, ABC)