Đôi khi trong ký ức cứ đọng lại gương mặt một người lạ trên tàu điện ngầm, con mèo trong một bức ảnh hay mấy đồng tiền lẻ của một ngày thứ Ba bình thường. Vì sao chính những chuyện vặt vãnh ấy lại lọt vào kho lưu trữ cá nhân, còn hàng trăm thứ khác lại tan biến không dấu vết? Công trình mới của nhóm Xiao và các đồng nghiệp tại Cedars-Sinai đề xuất một nhân tố bất ngờ của quá trình này — hạch hạnh nhân, hay amygdala. Phần lớn mọi người biết đến nó trước hết như trung tâm của nỗi sợ, nhưng hóa ra nó cũng có phần trong việc xác định điều gì đáng được ghi nhớ.
Từ lâu người ta đã liên hệ hạch hạnh nhân với việc xử lý các sự kiện có ý nghĩa cảm xúc. Vì thế vai trò của nó trong ghi nhớ thường được giải thích bằng cường độ của trải nghiệm: sợ hãi, vui sướng hay xúc động khiến khoảnh khắc trở nên rực rỡ hơn, và não bộ lưu giữ nó dễ dàng hơn. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Neuroscience cho thấy bức tranh rộng hơn thế. Hoạt động của từng nơ-ron riêng lẻ trong hạch hạnh nhân dự báo được những hình ảnh nào người ta sẽ nhận ra về sau, và mối liên hệ này không biến mất, ngay cả khi tính đến mức độ hình ảnh đã chạm vào cảm xúc mạnh đến đâu.
Các tác giả làm việc với những bản ghi trực tiếp. Họ theo dõi hoạt động của từng tế bào thần kinh riêng lẻ ở những người mắc chứng động kinh không đáp ứng với thuốc: những bệnh nhân như vậy được cấy điện cực vào sâu trong não để tìm ổ co giật. Người tham gia xem các hình ảnh, sau đó trải qua bài kiểm tra nhận biết. Nhờ vậy có thể đối chiếu hai thời điểm: một nơ-ron cụ thể đã phản ứng thế nào với hình ảnh trong lần đầu tiên, và liệu sau đó người ta có nhớ ra nó hay không. Dữ liệu thu được từ hai mẫu độc lập — 42 và 95 bệnh nhân với các nhiệm vụ ghi nhớ khác nhau. Kết quả then chốt cũng được xác nhận ở mẫu thứ hai.
Điều thú vị nhất là tính chọn lọc của các nơ-ron. Nhiều tế bào trong hạch hạnh nhân không phản ứng với mọi thứ: mỗi tế bào đáp lại mạnh hơn với một phạm trù hình ảnh nhất định. Trong nghiên cứu, đó là khuôn mặt, động vật, thức ăn, ô tô và phong cảnh. Từ «ưa thích» ở đây là một thuật ngữ kỹ thuật mô tả hình thức phản ứng của tế bào, chứ không phải sở thích cá nhân của con người.
Chính ở đây tính chọn lọc trở nên quan trọng đối với ghi nhớ. Tế bào ấy càng phản ứng mạnh với hình ảnh thuộc phạm trù «của mình» trong lần hiển thị đầu tiên, thì xác suất người ta nhận ra nó về sau càng cao. Sự khác biệt về hoạt động xuất hiện khoảng 350 mili giây sau khi hình ảnh hiện ra, tức là gần như tức thời, rất lâu trước khi người ta ý thức được quyết định rằng mình có nhớ ra điều gì đó hay không. Thường thì hiệu ứng thể hiện rõ hơn ở bán cầu phải: ở đó mối liên hệ giữa các nơ-ron hạch hạnh nhân và việc ghi nhớ hóa ra mạnh hơn.
Điều đặc biệt quan trọng là đánh giá cảm xúc về các hình ảnh không hề xóa bỏ hiệu ứng này. Cách giải thích quen thuộc qua cường độ trải nghiệm hóa ra chỉ là một phần của bức tranh. Hạch hạnh nhân, xét theo mọi dấu hiệu, cũng phản ứng với chính nội dung của điều được nhìn thấy và giúp quyết định những mảnh trải nghiệm nào đáng được lưu giữ.
Còn một chi tiết nữa. Khi hình ảnh được ghi nhớ, hoạt động của hạch hạnh nhân và hồi hải mã — vùng não từ lâu đã gắn với việc hình thành ký ức về các sự kiện — đồng bộ với nhau chặt chẽ hơn về mặt thời gian. Các nơ-ron hồi hải mã phản ứng với phạm trù «ưa thích» khớp nhịp với các dao động hoạt động trong hạch hạnh nhân mạnh hơn. Có thể hình dung hai nhạc công bắt đúng nhịp chung chính xác hơn. Trong não bộ, «nhịp» như vậy có lẽ giúp hai cấu trúc cùng ghi lại sự kiện, nhưng đây hiện vẫn là giả thuyết.
Tuy nhiên, các kết luận có những giới hạn, và chính các tác giả cũng chỉ ra chúng. Các quan sát cho thấy mối liên hệ giữa hoạt động thần kinh và ghi nhớ, nhưng không chứng minh được nguyên nhân. Liệu việc kích thích những nơ-ron như vậy có cải thiện trí nhớ hay không, cần được kiểm chứng riêng. Nghiên cứu được thực hiện trên những người mắc chứng động kinh, và não của họ có thể khác với não của người khỏe mạnh, nên cần thận trọng khi áp dụng kết quả cho tất cả mọi người. Ngoài ra, bài kiểm tra nhận biết hình ảnh chỉ đo một loại trí nhớ và không cho phép đánh giá về những ký ức tồn tại hàng thập kỷ. Điều đó cần những nghiên cứu khác.
Mối quan tâm thực tiễn thì dễ hiểu. Các tác giả liên hệ những phát hiện này với bệnh Alzheimer và chứng động kinh thùy thái dương, những bệnh mà trí nhớ bị tổn hại, và cho rằng hạch hạnh nhân có thể trở thành mục tiêu cho các phương pháp điều trị trong tương lai, chẳng hạn như điều biến thần kinh. Nhưng hiện tại đây là giả thuyết, chưa phải công cụ: thí nghiệm không kiểm tra liệu pháp và không đo trí nhớ trong nhiều năm.
Điểm mạnh của công trình nằm ở việc đo trực tiếp từng nơ-ron ở người và ở việc lặp lại kết quả then chốt trên mẫu thứ hai. Điều này giúp thấy rõ hơn cách các vùng não khác nhau tham gia vào việc biến trải nghiệm hiện tại thành điều mà sau này chúng ta có thể nhớ lại.
Đối với người bình thường, kết luận là thế này: việc ghi nhớ bắt đầu ngay từ khoảnh khắc gặp gỡ thế giới. Phản ứng cảm xúc, nội dung của điều được nhìn thấy và sự phối hợp nhịp nhàng của các mạng nơ-ron cùng nhau quyết định liệu một hình ảnh thoáng qua có trở thành một phần của câu chuyện cá nhân hay không. Hạch hạnh nhân tham gia vào quá trình này rộng hơn so với hình ảnh quen thuộc về trung tâm của nỗi sợ gợi ra.
Chính xác thì một hình ảnh riêng lẻ giành được lợi thế trước những hình ảnh khác như thế nào, hiện vẫn là câu hỏi còn bỏ ngỏ. Câu trả lời có thể giúp hiểu được cách từ dòng chảy những ấn tượng thoáng qua, câu chuyện cá nhân của chúng ta được hình thành.
