Khoa Học Thường Thức

Liệu gen của chúng ta có thể học tập được không?

Liệu gen của chúng ta có thể học tập được không?

Wikicabinet – Kênh thông tin tri thức nhân loại kính chào quý độc giả ở kỳ trước chúng tôi đã giới thiệu các chủ đề về:

Một trăm năm trước, Nikola Tesla vẫn là một người bình thường

Kỳ này wikicabinet khoa học thường thức xin giới thiệu đến độc giả một chủ đề thú vị về Liệu gen của chúng ta có thể học tập được không? Mời quý độc giả đón theo dõi chủ đề này cùng wikicabinet khoa học thường thức nhé.

Các gen đã từng được cho là tĩnh. Nhưng nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực di truyền biểu sinh đã phát hiện ra rằng các gen có thể và thực hiện thay đổi để phản ứng với các tín hiệu môi trường.

Chúng ta biết rằng gen có khả năng thay đổi hành vi của chúng. Nhưng liệu các gen có thể tự thích nghi với các tín hiệu môi trường lặp đi lặp lại – có thể được mô tả là học tập – thì vẫn chưa được hiểu rõ.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu xem liệu gen có thể học tập hay không và nghiên cứu sắp tới của họ có thể nâng cao hiểu biết hiện tại về tự nhiên so với nuôi dưỡng.

Trong thập kỷ qua, nghiên cứu đã thay đổi hiểu biết của chúng ta về vật chất di truyền. Quan điểm “cổ điển” được nêu trong sách giáo khoa trung học của chúng tôi cho rằng gen là những đoạn mã sinh học “tĩnh” có chức năng sản sinh ra protein, không bị ảnh hưởng bởi thế giới xung quanh.

Tuy nhiên, nó chỉ ra rằng điều hoàn toàn ngược lại là đúng: những sự kiện xảy ra trong cuộc đời chúng ta, và có lẽ cả cuộc đời của cha mẹ và ông bà chúng ta, có thể gây ra những thay đổi sâu sắc và lâu dài ở cấp độ di truyền. Từ trong bụng mẹ cho đến khi chúng ta qua đời, gen của chúng ta phản ứng linh hoạt với thế giới xung quanh chúng.

Nói một cách đơn giản, vật chất di truyền của chúng ta có thể hoạt động. Nhưng nó cũng có thể học tập ? Và nếu vậy, làm thế nào để chúng ta biết chính xác “học tập di truyền” đã diễn ra khi nào?

Học tập là gì?

Để trả lời những câu hỏi này, trước tiên chúng ta phải lùi lại một bước và tìm ra ý nghĩa của chúng ta đối với hành vi, những thay đổi trong hành vi và học tập. Khi chúng ta sử dụng thuật ngữ “hành vi”, chúng ta đang đề cập đến sự chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác do một tác nhân kích thích. Nghe có vẻ phức tạp, phải không? Vì vậy, hãy lấy một ví dụ đơn giản. Hãy tưởng tượng bạn đang ngồi trong khu vườn trước nhà, và khói xe của người hàng xóm thải ra không khí hàng ngày khi anh ta lái xe đi làm. Lần đầu tiên bạn (tức là hệ thống) nghe thấy tiếng nổ lớn này (tức là một kích thích), bạn sẽ chuyển từ trạng thái bình tĩnh sang giật mình cao độ (tức là trạng thái chuyển tiếp). Do đó khi chúng ta nói điều gì đó hoặc ai đó đang cư xử, chúng tôi thực sự đang mô tả sự chuyển đổi giữa trạng thái này và trạng thái khác (từ bình tĩnh sang giật mình) và đang giải thích lý do tại sao sự chuyển đổi này lại xảy ra (vì một tiếng nổ lớn).

Bây giờ nhiều hệ thống (đặc biệt là hệ thống sống) không chỉ hoạt động. Họ cũng thay đổi hành vi của họ. Hãy tưởng tượng rằng đó là vài ngày sau đó và bạn trở lại khu vườn phía trước của mình. Chiếc ô tô rắc rối của người hàng xóm của bạn một lần nữa phát hỏa khi anh ta lái xe qua. Nhưng lần này, bạn chỉ hơi giật mình vì âm thanh. Khi chúng tôi nói rằng hành vi của bạn đã thay đổi, chúng tôi chỉ đơn giản chỉ ra rằng có sự khác biệt về mức độ ảnh hưởng của cùng một kích thích (tiếng nổ lớn) ban đầu ảnh hưởng đến bạn (ban đầu bạn đi từ bình tĩnh đến rất giật mình) so với tác động của nó vài ngày sau đó (bây giờ bạn đi từ bình tĩnh đến chỉ hơi giật mình).

Bây giờ cho câu hỏi thực sự:  Tại sao hành vi của bạn thay đổi? Tại sao tiếng nổ lớn không còn khiến bạn giật mình như trước đây?

Điều này đưa chúng ta đến việc học hỏi. Khi chúng ta đề cập đến việc học, chúng ta đang nhấn mạnh rằng một sự thay đổi trong hành vi đã xảy ra và đang giải thích tại sao sự thay đổi đó lại diễn ra. Ví dụ, hành vi của chúng ta có thể thay đổi vì chúng ta đã gặp phải một kích thích duy nhất lặp đi lặp lại. Trong ví dụ trước đó của chúng tôi, tiếng nổ phản lực của xe hàng xóm lặp đi lặp lại hàng ngày có thể khiến bạn không còn bị giật mình, và thậm chí bỏ qua hoàn toàn tiếng nổ lớn. Điều này được gọi là thói quen .

Hành vi cũng có thể thay đổi vì các kích thích đã được ghép nối với nhau. Bạn còn nhớ con chó của Pavlov? Ban đầu chú chó không chảy nước miếng khi có chuông. Nhưng sau khi chuông được kết hợp với thức ăn, con chó bắt đầu chảy nước miếng ngay khi chuông được rung; điều này được gọi là phản xạ có điều kiện giúp điều hòa hoạt động. Cuối cùng, hành vi của chúng ta có thể thay đổi vì nó dẫn đến những kết quả nhất định. Ví dụ, những người huấn luyện chó thường củng cố các hành vi “tốt” như ngồi và giữ yên lặng để tiếp cận với các kết quả mong muốn như đối xử với chó. Điều này được gọi là điều hòa hoạt động.

Học Di truyền là gì?

Nó chỉ ra rằng hầu hết các sinh vật sống đều học được. Nhưng còn tế bào thần kinh, tổ hợp tế bào, hoặc thậm chí vật chất di truyền (tức là các bộ phận của sinh vật sống) thì sao? Chúng cũng có thể cư xử và học tập? Thay đổi hành vi của chúng như thế nào?

Lấy vật chất di truyền. Hóa ra là một số gen (hệ thống) của chúng ta được bật (chuyển trạng thái) vào buổi sáng khi chúng ta tiếp xúc với ánh sáng mặt trời (tác nhân kích thích) — tức là chúng hoạt động. Vào buổi tối muộn, khi mặt trời lặn (tác nhân kích thích), các gen (hệ thống) tương tự đó sẽ tắt – tức là chúng có khả năng thay đổi hành vi của mình. Bằng cách này, nhịp điệu biểu hiện gen của chúng ta được đồng bộ hóa với nhịp điệu của thế giới tự nhiên, cho phép chúng ta thích nghi với môi trường mà chúng ta thấy mình (ví dụ: sử dụng năng lượng trong ngày khi chúng ta cần và bảo tồn đêm).

Bây giờ cho câu hỏi thực sự: Liệu những gen đó cũng có thể học tập được không? Ví dụ, nếu một người liên tục tiếp xúc với các xung ánh sáng trong đêm, liệu những gen này có được biểu hiện ban đầu và sau đó từ từ ngừng biểu hiện (tức là, chúng có tập trung lại, giống như bạn đã làm với tiếng nổ lớn của xe hàng xóm)? Nếu chúng ta ghép ánh sáng với một âm thanh nhất định, rồi trình bày âm thanh đó cho một người trong bóng tối, liệu gen của họ có bắt đầu được biểu hiện (giống như con chó của Pavlov chảy nước miếng khi nghe tiếng chuông) không? Cuối cùng, hãy tưởng tượng rằng một người đang chết đói và việc biểu hiện những gen đó dẫn đến việc phân phối thức ăn. Biểu hiện gen có tăng lên không?

Công việc nghiên cứu di truyền chỉ mới bắt đầu. Nhưng có những gợi ý mạnh mẽ rằng vật chất di truyền thực sự có khả năng học hỏi. Nếu vậy thì rất nhiều câu hỏi thú vị đang chờ được giải đáp. Ví dụ, liệu việc học di truyền về một kích thích (một tiếng nổ lớn) có tổng quát hóa thành các kích thích khác (một tiếng hét lớn) không? Nếu những trải nghiệm có vấn đề như chấn thương thời thơ ấu, lạm dụng, suy dinh dưỡng hoặc căng thẳng dẫn đến những thay đổi bất lợi trong hành vi di truyền, liệu những trải nghiệm này sau này có thể hoàn tác được không? Có những khoảng thời gian nhất định mà gen có thể học được và việc học gen có tồn tại không? Có lẽ thú vị nhất, những gì vật chất di truyền học được trong một thế hệ có thể được truyền lại và kế thừa bởi những người khác?

Khoa học cho chúng ta biết rằng gen của chúng ta có khả năng hoạt động và thay đổi hành vi của chúng. Câu hỏi đặt ra là liệu chúng có thể học hỏi để mở ra nhiều ý tưởng và khả năng mới không. Nếu chúng có thể, thì hiểu biết của chúng ta về hoạt động ở quy mô nhỏ nhất sẽ được biến đổi nhiều hơn, và gợi ý rằng các gen của chúng ta rất nhạy cảm với thế giới xung quanh chúng (thay vì là các thực thể tĩnh như đã từng được giả định). Có thể bản chất và sự nuôi dưỡng từ lâu đã bị nhốt trong một cuộc trò chuyện mà bây giờ chúng ta mới bắt đầu hiểu được.

Trong kỳ tiếp theo, Wikicabinet khoa học thường thức trân trọng mời độc giả đón đọc chủ đề Tại sao mặt trời vẫn chưa bị đốt cháy hết sau 4,6 tỷ năm?

Nếu có những thắc mắc hay muốn tìm hiểu về bất kỳ chủ đề nào, hãy liên hệ với Wikicabinet khoa học thường thức bằng cách bình luận ở phía dưới nhé.

Leave a Reply