Buzz
Một trong những loài sinh vật cổ xưa nhất trên hành tinh đang khiến cho chúng ta phải kinh ngạc khi chứng kiến khả năng hình thành phản xạ có điều kiện, một trong những đặc điểm cơ bản của ý thức và trí tuệ. Thông tin này vừa được đội ngũ nghiên cứu tại Đại học Copenhagen (Đan Mạch) công bố trong tạp chí Current Biology.
Phản xạ có điều kiện là một trong những biểu hiện của ý thức trong hành vi của sinh vật, nó thể hiện qua quá trình 'học và ghi nhớ' liên kết giữa các sự kiện. Chẳng hạn, khi chúng ta trải qua cảm giác giật điện hoặc làn da cháy nóng từ lửa, chúng ta 'ghi nhớ' rằng điện và lửa là nguy hiểm và cần phải tránh xa. Hoặc khi chúng ta nhận ra rằng xe hơi sắp hết nhiên liệu hoặc điện thoại chuẩn bị hết pin, phản xạ tự nhiên của chúng ta là tìm cách đổ xăng hoặc kết nối với nguồn điện. Đặc tính này cũng tồn tại ở những loài động vật có ý thức cao cấp khác, nhưng với loài sứa, một sinh vật không có não hay hệ thống thần kinh phức tạp, khả năng 'học và ghi nhớ' này là điều đáng kinh ngạc đối với cả những nhà sinh vật học hàng đầu.Sự đơn giản của Cấu trúc
Trên bảng lịch sử tồn tại, sứa là một trong những sinh vật có nguồn gốc cổ xưa nhất trên hành tinh. Với sự xuất hiện từ hơn 500 triệu năm trước, thậm chí còn lâu hơn cả thời đại của khủng long, sứa thực sự là một hiện tượng 'thời gian'. Tuy nhiên, do tuổi thọ lâu dẫn đến cấu trúc sinh học đơn giản, nhiều nhà khoa học vẫn đánh giá sứa là loài có 'IQ thấp'. Loài sứa đặc biệt được nghiên cứu, Tripedalia cystophora, thậm chí là một loài sứa hình hộp (box jellyfish) không sở hữu não hay hệ thần kinh trung ương. Thay vào đó, sứa hình hộp có 4 tổ chức tựa-não tồn tại song song, mỗi tổ chức chỉ gồm khoảng 1000 tế bào thần kinh (trong khi con người có tới 100 tỉ).
Bản năng hay Phản xạ có điều kiện?
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng T. Cystophora thông minh sử dụng sự tương phản ánh sáng trong môi trường để ước tính khoảng cách với các vật cản. Những chiếc lá gần thường tỏ ra sáng sủa hơn do phản xạ ánh sáng từ Mặt Trời, trong khi những lá ở xa lại có màu tối hơn. T. Cystophora không thường tránh né khi tiến gần các khu vực tối, thay vào đó, chúng quay đầu khi những khu vực này trở nên sáng lên. Hành vi này là điều bình thường trong môi trường sống đặc trưng của chúng. Câu hỏi đặt ra là khi môi trường sống thay đổi (độ tương phản của vật cản), phản ứng của T. Cystophora sẽ thế nào? Các sinh vật biển T. Cystophora trong thí nghiệm 'tương tác va chạm' Jan Bielecki, một nhà nghiên cứu tại Đại học Kiel (Đức), đã đưa ra thắc mắc trên đến một thí nghiệm nhằm đánh giá 'sự thông minh' của T. Cystophora. Các con sứa được thả vào một hồ tròn với các vạch màu mô phỏng môi trường tự nhiên của chúng - các vạch trắng giống như lá cây ở gần và vạch sẫm tương tự như những cái ở xa. Nếu 'quay đầu' chỉ là bản năng, T. Cystophora sẽ không tránh né các vạch màu sẫm, nhưng thực tế lại không như vậy.
Mặc dù không được trang bị bộ não tập trung, nhưng sứa lại sở hữu những cơ quan đặc biệt gọi là rhopalia/rhopalium, nơi mà những dấu hiệu hình ảnh được truyền đến. Các tín hiệu từ 6 con mắt được tổng hợp tại mỗi rhopalium, tạo nên một 'cảm giác' về chuyển động. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phẫu thuật trên con sứa để phân tích các tín hiệu điện tại từng rhopalium. Ban đầu, họ truyền một số xung điện nhỏ qua từng rhopalium để mô phỏng các tình huống va chạm trong các thí nghiệm trước đó. Một số lần sau đó, rhopalium bắt đầu phát ra các tín hiệu cảnh báo đặc trưng của chúng. Khi con sứa còn nguyên vẹn, chúng ngay lập tức tránh xa khỏi vật cản khi nhận được tín hiệu cảnh báo.
Các cơ quan rhopalium (B) trên cơ thể sứa (A). (C) biểu trưng cho môi trường thí nghiệm. (D) là cấu trúc vật lý-thần kinh khi rhopalium nhận diện tín hiệu cảnh báo va chạm
Hành vi phát tín hiệu cảnh báo này cho thấy rằng, ngay cả khi hệ thần kinh ở trạng thái sơ khai, sứa vẫn có khả năng 'học và nhớ'. Câu hỏi đặt ra là liệu não và ý thức có thực sự đi kèm nhau hay không? Garm bổ sung thêm: 'Cuối cùng, chúng tôi sẽ thử nghiệm cơ chế tương tự trên các loài động vật khác, để tìm hiểu cách bộ nhớ hoạt động giữa các loài khác nhau.'
'Khám phá sự phức tạp và bí ẩn của não bộ là một trải nghiệm đầy kỳ diệu. Trong những khía cạnh đó, chúng ta bắt gặp những tiềm năng hữu ích khó lường. Vấn đề lớn trong tương lai không thể phủ nhận là mất trí nhớ. Tôi không khẳng định chúng ta đã tìm ra giải pháp cho vấn đề này, nhưng nếu chúng ta hiểu rõ về bộ nhớ - trung tâm của sự mất trí, chúng ta có thể có thêm một bước tiến để hiểu rõ hơn về căn bệnh và giảm thiểu nó', Garm tổng kết.
