Gương soi

Câu chuyện của May-Britt Moser: từ nông trại đến Nobel

Bà lớn lên trong một trang trại nuôi cừu trên một hòn đảo hẻo lánh của Na Uy, là con út trong một gia đình có năm người con.

Cha bà là một thợ mộc. Mẹ bà từng mơ ước trở thành bác sĩ nhưng cuối cùng lại chăm sóc con cái và đàn cừu.

Mẹ bà luôn dặn dò May-Britt: Học hành chăm chỉ. Đừng trở thành bà nội trợ. Hãy làm nên điều gì đó cho bản thân.

May-Britt Moser đã nghe lời.

Năm 1983, bà theo học ngành tâm lý học tại Đại học Oslo. Bà muốn hiểu cách bộ não hoạt động—làm thế nào các tín hiệu điện lại trở thành suy nghĩ, ký ức, cảm giác về sự hiện diện của một nơi nào đó.

Tại Oslo, bà gặp Edvard Moser. Họ yêu nhau. Họ kết hôn. Họ quyết định cùng nhau theo đuổi ngành khoa học thần kinh.

Đó là những năm 1980. Phụ nữ trong khoa học rất hiếm. Phụ nữ có con trong khoa học lại càng hiếm hơn. Hai nhà khoa học đã kết hôn cùng nghiên cứu một vấn đề thì gần như chưa từng có.

May-Britt không quan tâm đến những gì được coi là điển hình.

Trong khi hoàn thành luận án tiến sĩ về sinh lý thần kinh, bà đã sinh hai cô con gái. Bà đã cùng họ đi khắp nơi—giữa Na Uy, Scotland và Anh—trong thời gian bà và Edvard được đào tạo bởi một số nhà thần kinh học hàng đầu thế giới.

 

Hầu hết mọi người sẽ nói: hãy chọn giữa sự nghiệp và gia đình. Bạn không thể có cả hai.

May-Britt đã từ chối lựa chọn.

Năm 1995, ở tuổi 32, bà đã lấy bằng tiến sĩ. Sau đó, bà và Edvard làm nghiên cứu sau tiến sĩ với Richard Morris tại Đại học Edinburgh, nghiên cứu cách chuột học cách định hướng không gian.

Tiếp theo, họ dành ba tháng với John O'Keefe tại Đại học College London.

Ba tháng đó đã thay đổi mọi thứ.

Năm 1971, O'Keefe đã phát hiện ra một điều đáng chú ý: một số tế bào thần kinh nhất định trong hồi hải mã của chuột chỉ hoạt động khi chuột ở một vị trí cụ thể. Ông gọi chúng là "tế bào vị trí". Chúng dường như tạo thành một bản đồ của căn phòng.

 

Nhưng thông tin đến từ đâu? Làm thế nào bộ não biết nó đang ở đâu?

Không ai biết.

O'Keefe đã dạy vợ chồng nhà Moser cách ghi lại tín hiệu từ từng tế bào thần kinh riêng lẻ—cách quan sát hoạt động của não chuột trong thời gian thực.

Năm 1996, May-Britt và Edvard được mời làm trợ lý giáo sư tại Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy ở Trondheim.

Trondheim. Không phải Harvard. Không phải Stanford. Không phải bất kỳ trung tâm nghiên cứu danh tiếng nào được cho là nơi diễn ra những đột phá trong khoa học thần kinh.

Một phòng thí nghiệm nhỏ ở Na Uy.

Hầu hết các nhà khoa học sẽ coi đây là tự sát nghề nghiệp. Xa các trung tâm khoa học toàn cầu. Nguồn lực hạn chế. Không có uy tín.

May-Britt và Edvard đã nhìn thấy cơ hội.

Họ thành lập phòng thí nghiệm của mình. Họ cấy điện cực vào não chuột. Họ để những con chuột khám phá các hộp và mê cung trong khi máy tính theo dõi chính xác tế bào thần kinh nào hoạt động và ở đâu.

Họ đang tìm kiếm nguồn gốc của các tế bào vị trí của O'Keefe. Não bộ lấy thông tin không gian từ đâu?

Câu trả lời, họ nghi ngờ, nằm ở vỏ não entorhinal—một dải mô mỏng cung cấp thông tin cho hồi hải mã. Trong nhiều năm, họ thu thập dữ liệu. Quan sát các mô hình. Tìm kiếm điều gì đó.

Rồi, vào năm 2005, họ đã tìm thấy nó.

Một số tế bào thần kinh trong vỏ não entorhinal không chỉ hoạt động ở một vị trí mà ở nhiều vị trí khác nhau. Và những vị trí đó không phải ngẫu nhiên. Chúng tạo thành một mô hình.

Một lưới hình lục giác.

Khi chuột di chuyển trong không gian, những tế bào thần kinh này hoạt động theo những khoảng thời gian đều đặn—tạo ra một mạng lưới tam giác hoàn hảo. Một hệ tọa độ. Một bản đồ tinh thần chính xác hơn bất cứ điều gì các nhà khoa học từng tưởng tượng.

Họ gọi chúng là tế bào lưới.

May-Britt nhìn chằm chằm vào dữ liệu. Những tế bào này đang tạo ra một hệ thống định vị phổ quát trong não. Chúng là GPS của não.

Đó là một trong những khám phá quan trọng nhất trong khoa học thần kinh trong nhiều thập kỷ.

Và nó đến từ một phòng thí nghiệm nhỏ ở Trondheim, Na Uy. Được dẫn dắt bởi một người phụ nữ từng được khuyên nên học hành chăm chỉ và không nên trở thành bà nội trợ.

Giới khoa học chính thống đã hoài nghi.

Tế bào lưới? Từ Na Uy? Từ một nhóm nghiên cứu tương đối vô danh?

Dữ liệu là không thể phủ nhận. May-Britt và Edvard đã công bố những phát hiện của họ. Bài báo đã gây tiếng vang lớn trong cộng đồng khoa học thần kinh. Đây không chỉ đơn thuần là việc chuột tìm đường trong mê cung. Đây là về cách bộ não tạo ra chức năng nhận thức. Cách thức hoạt động của trí nhớ. Cách chúng ta biết mình đang ở đâu.

Đột nhiên, Trondheim trở thành một trung tâm khoa học thần kinh sôi động.

Năm 2007, Quỹ Kavli đã chọn phòng thí nghiệm Moser để trở thành Viện Khoa học Thần kinh Hệ thống Kavli—một trong bốn viện duy nhất trên thế giới. Nguồn tài trợ đổ vào ào ạt. Các nhà nghiên cứu muốn hợp tác với họ.

May-Britt tiếp tục nghiên cứu. Bà và nhóm của mình đã phát hiện ra các tế bào định hướng đầu—các tế bào thần kinh hoạt động dựa trên hướng mà động vật đang đối mặt. Các tế bào biên—các tế bào thần kinh hoạt động ở rìa các không gian. Các tế bào tốc độ—các tế bào thần kinh mã hóa tốc độ di chuyển của động vật.

Mỗi khám phá đều hé lộ thêm một mảnh ghép của hệ thống định vị của não bộ. Một hệ thống phức tạp hơn nhiều so với bất kỳ ai từng tưởng tượng.

Trong nhiều năm, người ta đã hỏi: Làm thế nào chúng ta biết mình đang ở đâu? Làm thế nào chúng ta định hướng? Làm thế nào bộ não tạo ra bản đồ?

May-Britt Moser trả lời: Các tế bào lưới. Một hệ tọa độ hình lục giác được tạo ra bởi vỏ não entorhinal, hoạt động cùng với các tế bào vị trí trong hồi hải mã.

Hệ thống định vị GPS bên trong não bộ.

Ngày 6 tháng 10 năm 2014, May-Britt Moser được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học.

article