Cơ chế của trí nhớ là gì?

Hiệu suất tối ưu không chỉ giới hạn ở cơ thể. Bộ não của chúng ta ẩn chứa những khả năng nhận thức phi thường, giúp chúng ta học hỏi, phát triển và hướng tới việc đạt được mục tiêu. Cũng giống như nhiều hệ quả khác của quá trình lão hóa, khả năng này sẽ suy giảmtheo tuổi tác, đặc biệt là khả năng tiếp thu thông tin mới và duy trì chức năng trí nhớ ở mức tối ưu.

Liệu có thể duy trì được những ảnh hưởng do quá trình lão hóa não bộ gây ra, đặc biệt là về mặt trí nhớ, hay không?

Theo các nghiên cứu lâm sàng, câu trả lời là “Có”.

Các nghiên cứu cho thấycác chủng probiotic L. paracaseiPS23™ và B. breve MCC1274™có trong Neuralli Cognition+đã được chứng minh trong các nghiên cứu lâm sàng là có tác dụng hỗ trợ sức khỏe chức năng nhận thức và cải thiện trí nhớ ngắn hạn ở người trưởng thành cao tuổi khỏe mạnh.

Lão hóa lành mạnh và trí nhớ

Lão hóa không đồng nghĩa với việc chắc chắn sẽ mất đi chức năng não bộ và trí nhớ. Não bộ của bạn có thể khỏe mạnh và minh mẫn hơn cả những người trẻ hơn nhiều tuổi. Vớinhững lựa chọn vàchiến lượclối sốngcó chủ đích, tập trung vào việc tối ưu hóa sức khỏe não bộ, tình trạng mất trí nhớ hay suy giảm chức năng nhận thức không nhất thiết phải được coi là điều tất yếu khi tuổi tác tăng lên. Giấc ngủ,chế độ ăn uống, quản lý căng thẳng, đời sống xã hội lành mạnh và tập thể dục đều được nghiên cứu chứng minh là cólợi cho sức khỏe não bộ. Một số chủng probiotic cụ thể cũng được chứng minh là hỗ trợ sức khỏe chức năng nhận thức và trí nhớ. Trong số đó cóchủng probiotic B. breve MCC1274 có trong Neuralli Cognition+, đã được chứng minh là giúp cải thiện trí nhớ ngắn hạn ở người cao tuổi.

MCC1274 giúp duy trì sức khỏe của trí nhớ và chức năng nhận thức khi về già

Bifidobacterium breve MCC1274, được chứng minh qua 4 thử nghiệm lâm sàng, nổi bật với khả năng hỗ trợ đáng kể chức năng nhận thức và trí nhớ ở người cao tuổi khỏe mạnh. Trong cả 4 nghiên cứu, những người sử dụng MCC1274 đều báo cáo sự cải thiện về điểm số nhận thức so với nhóm dùng giả dược.

Một nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng với giả dượcđã tiến hành khảo sát xem liệuchế phẩm sinh học B. breve MCC1274có thể hỗ trợ sức khỏe chức năng nhận thức cho người cao tuổi gặp vấn đề về trí nhớ hay không.Những người tham gia sử dụng MCC1274 đã cho thấy sự cải thiệnđáng kể ởba khía cạnh của chức năng nhận thức, bao gồm trí nhớ tức thì (một dạng của trí nhớ ngắn hạn),trí nhớ trì hoãnvàkhả năng thị giác-không gian/tổ hợp. Những kết quả này cho thấyB. breve MCC1274 có thể giúp hỗ trợ trí nhớ ngắn hạn và chức năng nhận thức ở người cao tuổi khỏe mạnh.

Tuy nhiên, ký ức rốt cuộc là gì?

Định nghĩa đơn giản về trí nhớ là khả năng lưu trữ và truy xuất thông tin đã học được trước đó theo thời gian. Xét trên phạm vi rộng hơn, trí nhớ là yếu tố không thể thiếu để chúng ta hiểu về cuộc sống của mình. Nếu không có trí nhớ, chúng ta sẽ không thể tương tác với môi trường xung quanh hay kết nối những trải nghiệm sống giúp định hình bản thân.

Chúng ta đều biết rằng những chi tiết nhỏ nhặt, chẳng hạn như tên của một người lạ mà chúng ta vừa mới biết, sẽ biến mất khỏi trí nhớ chỉ trong vài giây.Mặt khác, cũng có những điều tồn tại lâu dài hơn nhiều, chẳng hạn như tên linh vật của trường trung học hay sự thật rằng Paris là thủ đô của Pháp. Và còn có những ký ức hay kỹ năng tồn tại suốt đời. Hãy thử nghĩ xem, chúng ta sẽ không bao giờ quên mối tình đầu hay cách đi xe đạp. Những ký ức này không chỉ là sự phản ánh đơn thuần của một thông tin duy nhất đã học từ rất lâu trước đây, mà là một bức tranh kiến thức phong phú, tràn ngập cảm xúc và nhận thức về bản thân.

Các nghiên cứu về nhận thức đã chỉ ra rằng trí nhớ phức tạp hơn rất nhiều so với khái niệm đơn thuần về trí nhớ ngắn hạn hay dài hạn. Trí nhớ được cấu thành từ nhiều quá trình thần kinh và vùng não phối hợp với nhau để ghi lại, sắp xếp và hồi tưởng thông tin hữu ích, nhằm hoàn thành các nhiệm vụ và mục tiêu một cách có ý thức cũng như vô thức. Và cuối cùng, chính trí nhớ là yếu tố định hình con người chúng ta là ai.

Tại đây, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về khoa học trí nhớ nhằm nâng cao hiểu biết về các phương pháp hỗ trợ trí nhớ và sức khỏe não bộ nói chung khi tuổi tác ngày càng cao.

Làm sáng tỏ ký ức

Mặc dù từ thời cổ đại, ký ức đã là đối tượng củanhững nghiên cứutriết học và khoa học, nhưng nó vẫn còn chìm trong bí ẩn.Ẩn dụ “tấm sáp” của Plato đã so sánh trí nhớ với những dấu ấn được khắc lên một khối sáp trong linh hồn, và coi đó là món quà từ Mnemosyne, nữ thần trí nhớ của Hy Lạp. Kể từ những khởi đầu xa xưa đó, mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể, nhưng bản chất hấp dẫn của trí nhớ con người vẫn tiếp tục là trọng tâm của các nghiên cứu sinh học thần kinh đang diễn ra hiện nay.

Vẫn còn nhiều câu hỏi chưa có lời giải đáp. Tuy nhiên, qua hàng chục năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã làm sáng tỏ những nguyên lý cơ bản làm nền tảngcho cơ chếhình thành, lưu trữ và tái hiện ký ức. Việc hiểu rõ các cơ chế này cung cấp bối cảnh quan trọng cho các cuộc thảo luận về sức khỏe chức năng nhận thức và việc hỗ trợ trí nhớ.

Ký ức hoạt động như thế nào?

Trí nhớ không phải là một hiện tượng đơn lẻ, mà là một mạng lưới phức tạp và đan xen của các nhiệm vụ thần kinh và các kết nối được hình thành giữa các vùng khác nhau của não bộ. Nó có thể được ví như một dàn nhạc giao hưởng gồm nhiều nhạc cụ, mỗi nhạc cụ phát ra âm thanh riêng biệt và đảm nhận các phần khác nhau của bản nhạc. Nếu không có trí nhớ, chúng ta sẽ không thể liên kết các trải nghiệm, không thể học hỏi, hay thậm chí không thể hiểu được chính cuộc đời mình.

Trong não bộ của chúng ta có nhiều quá trình phối hợp với nhau để tạo ra và duy trì ký ức. Quá trình nàycó sự tham gia của một số vùng não,bao gồm thùy thái dương trong (đặc biệt là hồi hải mã) và thể amygdala (cụ thể là phức hợp ngoại đáy của thể amygdala).Về cơ bản, quá trình hình thành ký ức bao gồm một tập hợp các tế bào thần kinh kết nối với các nhóm tế bào thần kinh khác để tạo ra một hệ thống có tổ chức đại diện cho ký ức. Nhờ các quá trình này, não bộ có thể mã hóa, lưu trữ và truy xuất thông tin, tức là ký ức.

Các nhà thần kinh học thường coi não bộ là “vùng đất cuối cùng” của cơ thể con người và luôn tìm kiếm câu trả lời về cách thức hoạt động của nó, đặc biệt là về quá trình ghi nhớ.

Vì quá trình ghi nhớ liên quan đến rất nhiều hệ thống thần kinh có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, các nhà khoa học đã phát triển nhiều khung lý thuyết khác nhau nhằm giải thích cách thông tin được xử lý và lưu trữ. Những lý thuyết này đã góp phần hình thành nên phần lớn những kiến thức mà chúng ta có về trí nhớ ngày nay.

Mô hình ký ức

Nhà tâm lý học người Đức Hermann Ebbinghausđược coi là người tiên phong trong nghiên cứu thực nghiệm về trí nhớ. Năm 1885, Ebbinghaus công bố nghiên cứu về “đường cong quên”, qua đó làm sáng tỏ bản chất của đường cong học tập, cụ thể là quan điểm cho rằng việc lặp lại thông tin nhiều lần sẽ giúp tăng cường khả năng duy trì kiến thức đó.Tiếp nốiEbbinghaus,nhà tâm lý học William Jamesđã đề xuất mô hình trí nhớ képgồm trí nhớ chính và trínhớphụ vào năm 1890.Những khái niệm này tương ứng với các khái niệm ban đầu về trí nhớ ngắn hạn/trí nhớ làm việc và trí nhớ dài hạn.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã đề xuất một số khung lý thuyết, hay còn gọi là các mô hình về trí nhớ, nhằm giải thích cơ chế hoạt động của trí nhớ. Trong phần này, chúng tôi sẽ giới thiệu ba mô hình quan trọng nhất vẫn được sử dụng rộng rãi trong các tài liệu chuyên môn.

Mô hình trí nhớ nhiều cấp độ

Một trong những lý thuyết phổ biến về trí nhớ cho rằng có ba kho lưu trữ thông tin (trí nhớ cảm giác, trí nhớ ngắn hạn và trí nhớ dài hạn). Lý thuyết này được biết đến với tên gọi mô hình trí nhớ nhiều giai đoạn,hay mô hình Atkinson–Sifrin(1968), và là một trong những lý thuyết nổi tiếng nhất trong lĩnh vực này (Hình 1).

Mô hìnhnày phân loại trí nhớ thành ba yếu tố cấu trúc, cụ thể là bộ đăng ký cảm giác, kho lưu trữ ngắn hạn và kho lưu trữ dài hạn. Dữ liệu cảm giác thô hoặc thông tin trước tiên đi vào bộ đăng ký cảm giác, được lưu giữ ở đó trong một khoảng thời gian rất ngắn, và sẽ nhanh chóng suy giảm hoặc biến mất nếu người đó không chú ý đến chúng.Bộ nhớ ngắn hạn, được định nghĩa trong mô hình này là “bộ nhớ làm việc”, là nơi thông tin từ cả bộ đăng ký cảm giác và bộ nhớ dài hạn được xử lý để hoàn thành nhiệm vụ. Bộ nhớ dài hạn lưu giữ thông tin được chuyển từ bộ nhớ ngắn hạn.

Việc thông tin được chuyển sang kho lưu trữ dài hạn hay bị lãng quên phụ thuộc vào cách thức xử lý thông tin đó. Để giải thích điều này, Atkinson và Shiffrin đã ví não bộ như một chiếc máy tính sử dụng các quá trình điều khiển khác nhau để quản lý thông tin.

Lưu ý

Hành động tập trung có chọn lọc vào thông tin đầu vào hoặc dữ liệu thô được lưu giữ tạm thời trong các cơ quan cảm giác, đồng thời lọc bỏ những “tiếng ồn” nền và thông tin không liên quan — chẳng hạn như tiếng người thông báo về việc chậm chuyến bay và thay đổi cổng lên máy bay vang lên trong nhà ga sân bay đông đúc và ồn ào. Ví dụ: Trong nhà ga sân bay đông đúc và ồn ào, tiếng người thông báo về việc chậm chuyến bay và thay đổi cổng lên máy bay vang lên.

Buổi diễn tập

Bằng cách chủ động lặp lại hoặc “diễn tập” những thông tin mà bạn vừa chú ý đến, bạn có thể giữ thông tin đó trong trí nhớ ngắn hạn và tránh bị quên. Ví dụ: Trong khi đi về phía cổng mới, hãy lặp lại trong đầu các chữ cái và con số trên cổng đó vài lần.

Mã hóa

Quá trình mà não bộ chuyển đổi các thông tin cảm giác thô thành cấu trúc hoặc định dạng mà bộ nhớ dài hạn có thể lưu trữ và truy xuất dưới dạng ký ức. Ví dụ: Bạn nhận ra rằng số cổng mới chính là con số may mắn của mình và cũng là chữ cái đầu tiên trong tên của bạn. Sự liên kết này được mã hóa và chuyển vào kho lưu trữ bộ nhớ dài hạn.

Tìm kiếm

Quá trình lấy thông tin từ kho lưu trữ dài hạn đưa vào bộ nhớ ngắn hạn để có thể sử dụng một cách chủ động. Ví dụ: Trên đường đến cổng mới, bạn dành 30 phút để ăn trưa. Khi thanh toán hóa đơn, bạn nhanh chóng nhớ lại các ký tự và con số đã được lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn, rồi tiếp tục đi đến cổng.

Mô hình trí nhớ nhiều giai đoạn của Atkinson–Shiffrin thường được gọi là “mô hình phương thức” vì các nhà nghiên cứu đã kết hợp một cách xuất sắc một số ý tưởng chủ chốt thời bấy giờ để đưa ra lý thuyết xử lý thông tin về trí nhớ của con người. Khung lý thuyết mang tính đột phá của họ về trí nhớ được coi là một trong những bước phát triển có ảnh hưởng nhất trong lĩnh vực nghiên cứu trí nhớ.

Mô hình bộ nhớ làm việc

Mô hình nhiều cấp độ đã mang lại những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc của trí nhớ, song một số nhà nghiên cứu lại cho rằng mô hình này đưa ra một mô tả quá đơn giản hóa về trí nhớ ngắn hạn hoặc bộ nhớ làm việc.

Năm 1974,hai nhà tâm lý họcngười Anhlà Alan Baddeley và Graham Hitchđã đề xuất một mô hình bộ nhớ làm việc nhằm giải thích chi tiết khái niệm về bộ nhớ làm việc mà Atkinson và Shiffrin đã mô tả. Họ khẳng định rằng bộ nhớ làm việc không chỉ là một phần của trí nhớ ngắn hạn, mà cònlà một hệ thống động đa yếu tố, bao gồm nhiều hệ thống con hỗ trợ việc lưu trữ và xử lý thông tin (Hình 2).

Các thành phần của mô hình bộ nhớ làm việc bao gồm những yếu tố sau đây:

1. Vòng lặp âm vị - “Tai trong” và “giọng nói bên trong” của bộ nhớ làm việc. Vòng lặp âm vị tương tự như khái niệm “luyện tập” được mô tả trong mô hình Atkinson–Shiffrin. Chúng ta sử dụng cơ chế này khi tự lặp lại những điều mình nói hoặc lặp đi lặp lại (theo vòng lặp) những gì người khác đã nói, nhằm nhớ lại những thông tin cần thiết như số điện thoại hay địa chỉ.
2. Sổ phác thảo không gian-thị giác - Giúp bạn hình dung mọi thứ trong đầu và từ đó bắt tay vào thực hiện. Nó giống như một bản đồ tinh thần vậy. Khi tôi hình dung con đường về nhà trong một chuyến đi dạo dài, tôi thường sử dụng sổ phác thảo không gian-thị giác này.
3. Bộ đệm ký ức sự kiện – đóng vai trò như một trung gian, tạm thời lưu trữ và tích hợp tất cả các thành phần của bộ nhớ làm việc cùng với thông tin từ bộ nhớ dài hạn. Khi chỉ đường cho ai đó, bộ đệm ký ức sự kiện sẽ tích hợp hình ảnh trực quan trên bản đồ với các chỉ dẫn bằng lời lặp đi lặp lại, đồng thời truy cập vào bộ nhớ dài hạn để giúp dẫn dắt người đó đến đích.
4. Hệ thống điều hành trung ương - “Trung tâm chỉ huy” giám sát việc thao tác, truy xuất và xử lý thông tin nhằm thực hiện các chức năng có ý nghĩa như ra quyết định hay giải quyết vấn đề. Nó giống như “người đứng đầu” của bộ nhớ làm việc, đảm nhận vai trò hướng sự chú ý, chuyển đổi giữa các nhiệm vụ và điều phối các hệ thống tâm lý khác.

Mô hình này đã giúp mô tả các cơ chế hỗ trợ việc lưu trữ và xử lý thông tin nhằm hoàn thành nhiệm vụ, nhưng lại không thể giải thích đầy đủ lý do tại sao một số thông tin được lưu giữ vĩnh viễn trong khi những thông tin khác lại bị lãng quên. Để khắc phục hạn chế này, các nhà nghiên cứu đã chuyển hướng tập trung từ các yếu tố cấu trúc sang bản chất của chính quá trình phân tích nhận thức, dẫn đến việc phát triển mô hình cấp độ xử lý.

Mô hình mức độ xử lý

Mô hình này không chia trí nhớ thành các “hộp trí nhớ” nghiêm ngặt như mô hình X – bao gồm trí nhớ cảm giác, trí nhớ ngắn hạn và trí nhớ dài hạn – mà giả định rằngmức độ xử lý nhận thứcđược áp dụng cho thông tin đầu vào sẽ quyết định mức độ sâu sắc mà thông tin đó được mã hóa vào trí nhớ. Các tác giả của mô hình này, Craig và Lockhart, đã đưa ra lý thuyết rằng thời gian một người duy trì ký ức phụ thuộc vào mức độ xử lý, từ mức độ xử lý nông đến mức độ xử lý sâu (Hình 3).

Để chứng minh điều này,các nhà nghiên cứu Craig và Tulving(1975) đã tiến hành một số thí nghiệm, trong đó họ đặt câu hỏi cho sinh viên đại học về một loạt các từ dài. Họ đưa ra giả thuyết rằng nếu sinh viên được yêu cầu xử lý ý nghĩa thực sự của các từ, não bộ của họ sẽ hình thành các dấu vết ký ức mạnh mẽ và bền vững hơn nhiều. Để kiểm chứng điều này, họ đã hiển thị các từ trên màn hình trong chớp mắt và đặt ba loại câu hỏi cho những người tham gia.

• Về mặt cấu trúc: “Từ đó có viết hoa không?” (bề ngoài)
• Về vần điệu: “Từ đó có vần với từ ‘weight’ không?” (Trung bình)
• Về mặt ý nghĩa: “Từ đó có phù hợp với câu này không?” (Sâu sắc)

Khi kiểm tra lại sau đó, các tình nguyện viên đã ghi nhớ chủ yếu những từ đòi hỏi tư duy ý nghĩa. Craig và Tulving kết luận rằng các tình nguyện viên đã sử dụng mức độ xử lý từ nông đến trung bình, bởi vì thông tin sẽ nhanh chóng phai nhạt khi họ quan sát cấu trúc của từ (xử lý cấu trúc) hoặc nhận ra các mẫu vần (xử lý âm vị).Ngược lại, khi người tham gia suy nghĩ về ý nghĩa thực sự của từ (xử lý ý nghĩa), họ đã sử dụng mức độ xử lý sâu. Do đó, mức độ sâu sắc mà một người suy nghĩ và hiểu về thông tin đầu vào sẽ ảnh hưởng đến thời gian thông tin đó được lưu giữ trong trí nhớ.

Ba mô hình trí nhớ này cùngvới các mô hình khácđược xây dựng dựa trên khung lý thuyết của chúng đã góp phần thúc đẩy đáng kể sự hiểu biết của giới khoa học về trí nhớ cũng như cách thức não bộ lưu trữ và xử lý thông tin. Mặc dù có những phát hiện này, vẫn chưa có mô hình trí nhớ nào có thể phản ánh đầy đủ sự phức tạp của trí nhớ con người, và điều này tiếp tục thúc đẩy các nghiên cứu đang được tiến hành hiện nay.

Các mô hình trí nhớ hiện đại: các giai đoạn, các loại và các quá trình

Mô hình trí nhớ được thiết kế nhằm giải thích cơ chế hoạt động của trí nhớ, song các nhà nghiên cứu cũng đã nỗ lực phân loại trí nhớ theo cách giúp việc nghiên cứu và mô tả nó trở nên dễ dàng hơn. Dù đã trải qua hơn một thế kỷ nghiên cứu khoa học về trí nhớ, các lĩnh vực thần kinh học, tâm lý học và sinh học vẫn chưa đạt được sự đồng thuận vềmột định nghĩathống nhấtvề trí nhớ.

Hơn nữa, có lẽ cũng không cần thiết phải làm như vậy. Mỗi lĩnh vực này đều đóng góp những cách tiếp cận bổ sung cho nhau trong việc phân loại ký ức. Hiện nay, các nhà khoa học đã có thể tiếp cận các công nghệ cho phép họ quan sát trực tiếp bên trong não bộ và ghi lại những thay đổi vật lý diễn ra trong quá trình hình thành ký ức; do đó, các mô hình ký ức mới tập trung vào những gì đang diễn ra ở cấp độ thần kinh, trái ngược với các mô hình lý thuyết thuần túy.

Các mô hình trí nhớ mới này được ánh xạ trực tiếp lên các cấu trúc vật lý của não bộ như hồi hải mã và vỏ não, đồng thời giải thích cách thức mà trí nhớ và quá trình học tập làm thay đổi cấu trúc não bộ.Các nghiên cứu mới nhấtđã chỉ ra rằng các tế bào glia, chẳng hạn như tế bào astrocyte – vốn trước đây chỉ được coi là tế bào hỗ trợ – lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình hình thành trí nhớ.Các tế bào hình sao này tạo thành một mạng lưới phức tạp và rộng lớn, giúp mở rộng đáng kể dung lượng bộ nhớ của não bộ, vượt xa phạm vi mà các khớp thần kinh của tế bào thần kinh có thể quản lý một mình.

Một số mô hình sử dụng mô hình toán học để nhấn mạnh dòng chảy thông tin qua hệ thống trí nhớ, trong khi đó, như có thể thấy trong các mô hình vật lý, lại tập trung vào các quá trình tâm lý liên quan đến việc học và việc nhớ lại. Cả hai cách tiếp cận này đã dẫn các nhà khoa học đến việc phân loại trí nhớ theo ba cách tổng quát:theo giai đoạn(thời gian thông tin được lưu giữ),theo loại(loại thông tin nào được lưu trữ) vàtheo quá trình(cách thức thông tin được mã hóa, lưu trữ và truy xuất).

Bảng 1: Khái niệm hóa theo các giai đoạn, loại hình và quá trình của trí nhớ.

Ký ức như một giai đoạn: Thông tin được lưu giữ trong bao lâu?

Trước đây, chúng ta đã được giới thiệu mô hình bộ nhớ đa kho (Atkinson-Shiffrin), trong đó giải thích rằng quá trình ghi nhớ diễn ra qua ba giai đoạn. Quan điểm về bộ nhớ này giúp trả lời câu hỏi: “Thông tin được lưu giữ trong bao lâu?”

Ký ức cảm giác

Giai đoạn trí nhớ này, còn được gọi là trí nhớ cảm giác, có thời gian tồn tại rất ngắn và thường được coi là giai đoạn đầu tiên của quá trình ghi nhớ. Trí nhớ cảm giác tạo điều kiện cho não bộ có thời gian xử lý thông tin thu nhận được từ các giác quan và nhận thức của chúng ta. Trí nhớ cảm giác bao gồm ba loại: trí nhớ hình ảnh, trí nhớ tiếng vang và trí nhớ xúc giác.

Trí nhớ thị giác, hay còn gọi là trí nhớ hình ảnh, có thời gian duy trì rất ngắn, chỉ kéo dài 1/4 giây.Nói cách khác, não bộ chỉ có thể lưu giữ thông tin thị giác trong khoảng thời gian này. Trí nhớ âm vang là loại trí nhớ thính giác, được lưu giữ trong não bộ khá lâu, tối đa là 4 giây. Nhờ có trí nhớ âm vang, chúng ta có thể vừa nghe bài giảng vừa ghi chép ngay cả khi người thuyết trình đã kết thúc phần trình bày. Trí nhớ xúc giác lưu giữ thông tin thu được qua xúc giác. Loại trí nhớ này giải thích lý do tại sao chúng ta vẫn có thể cảm nhận được áp lực và hơi ấm từ bàn tay đối phương trong một thời gian ngắn sau khi bắt tay xong.

Hầu hết thông tin trong ký ức cảm giác đều bị lãng quên. Những điều bạn chú ý sẽ được xử lý trong bộ nhớ ngắn hạn.

Trí nhớ ngắn hạn

Có thể coi trí nhớ ngắn hạn như một “bảng ghi tạm” mà não bộ của chúng ta sử dụng để tạm thời lưu giữ một lượng thông tin hạn chế được thu nhận qua các giác quan. Các khối thông tin được lưu trữ trên “bảng ghi tạm” này thường chỉ được duy trì trong một khoảng thời gian rất ngắn, khoảng 30 giây.

Trí nhớ ngắn hạn được sử dụng để nhớ lại ngay lập tức các hình ảnh, con số hoặc từ ngữ. Nếu những thông tin này không được chuyển sang trí nhớ dài hạn, chúng sẽ bị lãng quên. Trí nhớ ngắn hạn là một vùng lưu trữ tạm thời có dung lượng rất hạn chế và không thể thao tác được.

Các thuật ngữ “trí nhớ ngắn hạn” và “trí nhớ làm việc”thường được sử dụng với cùng một ý nghĩa. Tuy nhiên, mặc dù có liên quan đến nhau, chúng vẫn khác biệt. Trí nhớ làm việc không chỉ đơn thuần là một loại trí nhớ, mà được xem như một khung lý thuyết bao gồm các cấu trúc và quá trình của não bộ được sử dụng để lưu trữ và xử lý thông tin tạm thời, như được thể hiện trong mô hình trí nhớ làm việc của Baddeley và Hitch (Hình 2).

Trí nhớ dài hạn

Trí nhớ ngắn hạn và trí nhớ dài hạn có thể được phân biệt đơn giản dựa trên dung lượng lưu trữ và thời gian duy trì. Nếu coi trí nhớ ngắn hạn như một “bảng ghi tạm” mang tính nhất thời, thì trí nhớ dài hạn có thể được xem như một “cuốn nhật ký vĩnh cửu”, cung cấp vô số trang để lưu giữ thông tin. Nhờ dung lượng dường như vô hạn đó, nó có thể lưu giữ và truy xuất thông tin trong khoảng thời gian từ vài phút đến vài năm, thậm chí suốt cả cuộc đời, và đóng vai trò như một kho lưu trữ vĩnh viễn cho kinh nghiệm, kiến thức và kỹ năng.

Và, giống như nhiều cuốn nhật ký của chúng ta, nó không chỉ đơn thuần là một thư mục lưu trữ, cũng không chỉ chứa đựng những mô tả khô khan về các sự kiện hay kiến thức trong quá khứ. Thay vào đó, ký ức dài hạn của chúng ta thường là những trải nghiệm phong phú và đa giác quan, trong đó mùi mưa hay cái ôm của mẹ có thể khơi gợi ngay lập tức những ký ức thời thơ ấu một cách chi tiết. Những trải nghiệm phức tạp này được lưu trữ dưới dạng mạng lưới thần kinh trải rộng trên các vùng não khác nhau, bao gồmcả hạch hạnh nhân –trung tâm cảm xúc của não bộ.

Về cơ bản, trí nhớ dài hạn được chia thành hai loại chính là trí nhớ rõ ràng và trí nhớ ngầm. Qua cách phân loại này, chúng ta có thể thấy các mô hình lý thuyết và mô hình sinh học phối hợp với nhau như thế nào để giải thích cơ chế hoạt động của trí nhớ. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về cả hai loại này cùng với các phân loại riêng biệt của từng loại.

Ký ức dưới góc độ loại hình: Những thông tin nào được lưu trữ?

Vào những năm 1960, các nhà khoa học đã phát hiện rahiện tượng tăng cường dài hạn (long-term potentiation), nền tảng phân tử của quá trình hình thành ký ức. Họ nhận thấy rằng khi hai tế bào thần kinh được kích hoạt đồng thời lặp đi lặp lại, sự kết nối giữa chúng sẽ được củng cố. Hiện tượng mới được phát hiện này, với nguyên tắc “các tế bào thần kinh bắn tín hiệu cùng lúc sẽ kết nối với nhau”, đã tạo nên nền tảng cho tính dẻo dai của khớp thần kinh và giải thíchcáchcác tế bào thần kinh của chúng ta lưu trữ và quản lýký ức dài hạn.

Sự củng cố các khớp thần kinh này cuối cùng hỗ trợ cho hai phương thức hoàn toàn khác nhau trong việc gợi nhớ hoặc tìm kiếm thông tin, được phân loại theo mức độ ý thức của chúng ta (trí nhớ rõ ràng và trí nhớ ngầm) (Bảng 2).

Bảng 2: Các loại trí nhớ dài hạn.

Ký ức rõ ràng

Ký ức tuyên bố, hay còn gọi là ký ức rõ ràng, chứa đựng thông tin về địa điểm, vật thể, sự kiện, v.v., và có thể được gợi lại thông qua nỗ lực có ý thức. Thông tin này được lưu trữ ở thùy thái dương và hồi hải mã của não bộ. Ký ức rõ ràng được chia thành ký ức sự kiện và ký ức ý nghĩa.

Ký ức sự kiện

Chúng ta sử dụng trí nhớ sự kiện để hình thành, lưu trữ và hồi tưởng những ký ức có ý thức về các sự kiện hàng ngày (cùng với các chi tiết bối cảnh liên quan đến những sự kiện này).Trí nhớ sự kiệnmang lại cảm giác về sự liên tục của bản thân theo thời gian, và có thể được ví như một “cỗ máy thời gian thần kinh”, giúp não bộ của chúng ta quay ngược dòng thời gian để hồi tưởng lại những sự kiện và trải nghiệm trong quá khứ.

Ví dụ như những cảm xúc nảy sinh trong cuộc cãi vã cách đây một tuần, chi tiết về cuộc trò chuyện gay gắt với sếp ngày hôm qua, hay việc nhớ lại ngày bố mẹ đưa em gái về nhà. Trí nhớ sự kiện rất dễ bị ảnh hưởngbởi quá trình lão hóa, nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra rằnglối sốnglành mạnh có thể đóng vai trò bảo vệ trong việc duy trìloại trí nhớ này.

Trí nhớ ý nghĩa

Loại ký ức này bao gồm các thông tin về ý nghĩa của các khái niệm cũng như mối quan hệ giữa chúng. Đây là nơi lưu trữ lâu dài các kiến thức chung, khái niệm và sự kiện về thế giới xung quanh bạn.

Một số ví dụ về trí nhớ ý nghĩa bao gồm việc biết thủ phủ của các bang, biết tổng thống hiện tại là ai (hoặc đã từng là ai), ý nghĩa của các từ lóng, cũng như hiểu rằng trọng lực là lực kéo các vật thể xuống mặt đất. Trí nhớ ý nghĩa thường được duy trì tốt ngay cả khi tuổi tác tăng lên.Thực tế, các nghiên cứu cho thấy rằngtrong quá trình lão hóa lành mạnh,trí tuệ tinh thể– tức là sự tích lũy kiến thức và kinh nghiệm sống – có thể giúp cải thiện độ chính xác về mặt ý nghĩa và vốn từ vựng. Tuy nhiên, việc truy xuất kiến thức đó có thể chậm hơn một chút so với ở người trẻ.

Ký ức tiềm ẩn

Trí nhớ ngầm,hay còn gọi là trí nhớ không tuyên bố, là một dạng kiến thức dựa trên kỹ năng được hình thành dần dần, nhưng lại không cho phép chúng ta nhận thức được chính xác mình đang học điều gì. Khi đi xe đạp hay khi một mùi hương nào đó gợi lên cảm xúc, chúng ta đang sử dụng trí nhớ ngầm. Trí nhớ ngầm diễn ra một cách vô thức và được lưu trữ ở các vùng khác nhau của não bộ, bao gồm vỏ não mới, thể vân, hạch hạnh nhân và tiểu não.

Trí nhớ thủ tục

“Chế độ lái tự động” – Dù đã nhiều năm không đi xe đạp, khi lên xe, chúng ta vẫn sử dụng trí nhớ thủ tục. Loại trí nhớ dài hạn này được sử dụng khi thực hiện một hành động nào đó dưới dạng quy trình đã được học qua cả về mặt thể chất lẫn tinh thần. Những kỹ năng như lái xe tuy trông có vẻ cơ bản, nhưng thực chất là kết quả của quá trình luyện tập cho đến khi chúng ta nắm vững và thực hiện thành thạo. Điều này có liên quan đếntrí nhớ vận động cảm giác, vốn chuyên biệt cho các hành vi thể chất cụ thể (ví dụ: nhảy lò cò).

Quá trình làm ẩm

Khi những thông tin thu được từ kinh nghiệm trước đây tác động đến hành vi của bạn mà bạn không hề hay biết, bạn sẽđang sử dụng. Quá trình ghi nhớ vô thức này khiến bạn có những suy nghĩ hoặc hành động cụ thể sau khi tiếp xúc với một từ ngữ hoặc trải nghiệm nhất định.

Hiện tượng “priming” xảy ra khi não bộ tạo ra phản ứng mà không cần nỗ lực có ý thức từ phía bạn, giúp bạn dễ dàng nhận diện các sự vật trong bối cảnh cụ thể. Khi bạn nhận ra trời bên ngoài đang tối và u ám, và ngay lập tức vội vàng cầm lấy chiếc ô, đó chính là lúc bạn đang sử dụng hiện tượng “priming”. Não bộ của bạn đã ngay lập tức nhận diện hình dạng tối đó là đám mây mưa, và thúc đẩy bạn cầm lấy chiếc ô trước khi bạn kịp nghĩ đến thời tiết.

Mọi ký ức đều chứa đựng những trải nghiệm, tức là những thay đổi phát sinh từ quá trình học tập, nhờ đó mỗi cá nhân có thể điều chỉnh hành vi trong tương lai dựa trên kinh nghiệm trong quá khứ. Ký ức có thể mang tính chất có ý thức hoặc vô thức. Chúng ta sử dụng ký ức rõ ràng để nhớ lại các sự kiện và chi tiết một cách có ý thức. Đồng thời, chúng ta sử dụng ký ức ngầm (đặc biệt là ký ức thủ tục) để khai thác kiến thức đã ăn sâu vào tiềm thức mà không cần ý thức, nhằm hoàn thành nhiệm vụ và đạt được mục tiêu mong muốn.Ví dụ, một người vừa được điều chuyển công tác và đang đào tạo người kế nhiệm mới có thể đột nhiên nhận ra rằng nhiều bước trong quy trình hàng ngày của họ thực sự diễn ra một cách vô thức, bởi vì những thói quen chuyên môn đã được học sâu sắc này được thực hiện một cách tự nhiên mà không cần ý thức.

Dù những ký ức này là có ý thức hay vô thức, tất cả chúng đều dựa vào cùng một cơ chế cơ bản để hoạt động. Để hiểu được não bộ thực sự xử lý thông tin này như thế nào, chúng ta cần xem xét ký ức từ góc độ các quá trình sinh học.

Ký ức như một quá trình: Thông tin được xử lý như thế nào?

Mặc dù cơ chế hoạt động của trí nhớ ở cấp độ tế bào vẫn chưa được hiểu rõ một cách chính xác, nhưng theo khoa học thần kinh hiện đại, người ta nhận định rằngcác mẫu kích hoạtrõ rệt của từng tế bào thần kinh đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Não bộ của chúng ta lưu trữ ký ức dưới dạng các mẫu kích hoạt thần kinh này và có thể tái hiện chúng nhiều lần. Người ta cho rằng quá trìnhhình thành và truy xuất ký ứcthông qua các mẫu này bao gồm ba bước: mã hóa, củng cố/lưu trữ và truy xuất.

Khi chúng ta tiếp nhận thông tin cảm giác từ môi trường, não bộ sẽ mã hóa hoặc chuyển đổi thông tin này thành dạng “dễ lưu trữ cho não”,tức là biểu diễn thần kinh có thể lưu trữ dễ dàng. Ngay từ khoảnh khắc chúng ta chú ý (hoặc tập trung) vào việc nhìn, nghe, ngửi hoặc chạm vào một thứ gì đó, não bộ của chúng ta đã bắt đầu quá trình mã hóa. Sự chú ý có chọn lọc hoặc có định hướng này đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định thông tin đó sẽ được xử lý để lưu trữ hay bị lãng quên.

Khi sự chú ý được hướng đến, não bộ sẽ chuyển đổi thông tin đã được mã hóa này thành dấu vết ký ức, hay còn gọi là engram, và bắt đầu quá trình củng cố. Dấu vết ký ức là những thay đổi về mặt vật lý hoặc sinh học xảy ra trong não bộ khi ký ức được hình thành. Ở giai đoạn này, vùng hải mã sẽ thiết lập các kết nối với các vùng khác của não bộ và lồng ghép ký ức mới vào mạng lưới thần kinh đại diện cho kho lưu trữ ký ức dài hạn.

Quá trình củng cố ký ức không diễn ra trong chớp mắt mà cần có thời gian, và những ký ức mới rất dễ bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp hoặc sự quên lãng.Giấc ngủđóng vai trò cực kỳ quan trọng trong giai đoạn củng cố này, bởi vì chính vào thời điểm này, ký ức của chúng ta được ổn định và được chuyển từ vùng hải mã sang vỏ não dưới dạng ký ức dài hạn.

Ký ức được tích hợp được lưu trữ dưới dạng mạng nơ-ron phức tạp tại các vùng khác nhau của não bộ.Quá trình tìm kiếm diễn ra khi não bộ truy cập vào thông tin đã được lưu trữ để sử dụng thông tin hiện tại. Bước này bao gồm việc kích hoạt lại các đường dẫn thần kinh đã được hình thành trong quá trình mã hóa và tích hợp.

Duy trì khả năng ghi nhớ dù tuổi tác ngày càng cao

Các tế bào não và mạng lưới thần kinh cũng lão hóa giống như các cơ quan khác. Và cũng giống như “sức khỏe thể chất”, sức khỏe nhận thức không nhất thiết phải liên quan đến tuổi tác theo lịch. Các nghiên cứu hiện nay cho thấy rằng những biện pháp can thiệp cụ thể giúp duy trì sức khỏe thể chất —nhưlối sống(chế độ ăn uống, giấc ngủ, tập thể dục, v.v.)hay men vi sinh— có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sức khỏe nhận thức và khả năng phục hồi khi con người già đi.

Các chế phẩm probiotic dành cho não bộhỗ trợ trí nhớ như thế nào khi chúng ta già đi?

Thông qua một kênh hai chiều được gọi là “trục ruột-não”(GBA), ruột tác động trực tiếp lên não thông qua một số con đường, bao gồm dây thần kinh phế vị, hệ tuần hoàn và hệ miễn dịch. Các chủng probiotic đặc biệt có khả năng điều hòa các chức năng nhận thức, bao gồm cả trí nhớ, thông qua một hoặc nhiều con đường trong số này.

Neuralli Cognition+ chứa các chủng vi sinh vật có lợi đã được nghiên cứu lâm sàng và chứng minh có tác dụng hỗ trợ trí nhớ tức thời và trì hoãn cũng như sức khỏe nhận thức ở người cao tuổi khỏe mạnh.

Những phát hiện này củng cố quan điểm đơn giản rằng, để hỗ trợ trí nhớ, cần có một cách tiếp cận toàn diện nhằm giải quyết nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe não bộ theo thời gian.

Sách nên đọc:

Cổ phiếu Neuralli Cognition+ và sức khỏe nhận thức

Duy trì sức khỏe não bộ khi tuổi tác tăng lên

Mối liên hệ giữa giấc ngủ và sức khỏe não bộ