Hồi hải mã là một cấu trúc cong hình con cá ngựa nằm sâu trong thuỳ thái dương, mỗi bên não có một cái. Nó là cửa ngõ của ký ức sự kiện mới: không có hồi hải mã, ta vẫn nhớ chuyện cũ và vẫn học được kỹ năng, nhưng gần như không ghi được những gì vừa xảy ra. Hồi hải mã cũng tham gia định hướng không gian, và thuộc nhóm vùng não sớm bị ảnh hưởng trong bệnh Alzheimer.
Cái tên từ thế kỷ 16
Năm 1587, nhà giải phẫu người Ý Giulio Cesare Aranzi mô tả một cấu trúc cuộn cong trong não và đặt tên là "hippocampus" — tiếng Hy Lạp nghĩa là cá ngựa — vì hình dáng của nó. Tiếng Việt dịch là "hồi hải mã": hồi là nếp cuộn, hải mã là cá ngựa. Trong vài thế kỷ sau đó, người ta chỉ biết nó như một phần của não, có lúc còn cho rằng nó liên quan chủ yếu đến khứu giác.
Phải tới giữa thế kỷ 20, vai trò thật của nó mới lộ ra — và lộ ra theo một cách đau đớn.
Năm 1957: bằng chứng từ một ca mổ
Năm 1953, bác sĩ phẫu thuật William Beecher Scoville cắt bỏ phần trong của hai thuỳ thái dương cho một bệnh nhân động kinh nặng, người sau này được biết với tên viết tắt H.M. Ca mổ giảm cơn động kinh, nhưng để lại hậu quả không ai lường trước: H.M. không còn ghi nhớ được sự kiện mới.
Năm 1957, Scoville và nhà tâm lý học Brenda Milner công bố bài báo mô tả H.M. cùng một số bệnh nhân khác. Họ nhận thấy mức độ mất trí nhớ liên quan tới việc ca mổ lấy đi bao nhiêu phần hồi hải mã. Từ đó, hồi hải mã được xác định là cấu trúc then chốt để hình thành ký ức mới.
Những ca sau cũng xác nhận điều này. Có những bệnh nhân bị thiếu oxy não trong thời gian ngắn — chẳng hạn khi ngừng tim — chỉ tổn thương một vùng nhỏ của hồi hải mã nhưng đã giảm rõ khả năng ghi nhớ mới. Điều đó cho thấy hồi hải mã đặc biệt nhạy cảm với thiếu oxy.
Hồi hải mã làm gì: "người đánh mục lục"
Một cách hình dung phổ biến: các mảnh của một trải nghiệm — hình ảnh, âm thanh, cảm xúc — được lưu ở các vùng vỏ não khác nhau. Hồi hải mã không giữ bản thân các mảnh, mà giữ "mục lục" cho biết mảnh nào đi với mảnh nào. Khi một mảnh được gợi lại, mục lục giúp kéo các mảnh còn lại về. Ý tưởng này được Timothy Teyler và Pascal DiScenna đề xuất năm 1986 và đến nay vẫn được dùng rộng rãi.
Hồi hải mã còn giỏi một việc đặc biệt: tách bạch những ký ức giống nhau. Hôm qua và hôm nay bạn đều đỗ xe ở cùng một bãi; để nhớ được hôm nay đỗ chỗ nào, não phải giữ hai ký ức rất giống nhau mà không trộn. Các nghiên cứu cho thấy một phần của hồi hải mã gọi là hồi răng (dentate gyrus) đóng vai trò lớn trong việc này.
| Chức năng | Mô tả đơn giản | Ví dụ |
|---|---|---|
| Ghi ký ức sự kiện mới | Nối các mảnh thành một sự kiện | Nhớ cuộc gặp hôm nay với một khách hàng |
| Tách bạch ký ức giống nhau | Giữ các sự kiện na ná khỏi lẫn vào nhau | Nhớ hôm nay đỗ xe tầng mấy |
| Hoàn thiện từ mảnh | Một gợi ý nhỏ kéo cả ký ức về | Nghe tiếng rao bánh giò nhớ cả khu phố cũ |
| Định hướng không gian | Tạo bản đồ trong đầu về nơi chốn | Tìm đường tắt trong khu dân cư quen |
| Hình dung tương lai | Ghép các mảnh cũ thành cảnh mới | Tưởng tượng buổi lễ cưới sắp tới |
Vai trò "ở đâu" của hồi hải mã được biết đến từ năm 1971, khi John O'Keefe phát hiện ở chuột những tế bào chỉ hoạt động khi con vật đứng ở một vị trí nhất định; phát hiện này góp phần mang về giải Nobel Y học năm 2014. Với trí nhớ, điều quan trọng là "chuyện gì" và "ở đâu" được hồi hải mã ghi cùng nhau.
Ký ức cũ có còn cần hồi hải mã?
H.M. và nhiều bệnh nhân khác vẫn nhớ khá tốt những chuyện xảy ra rất lâu trước tổn thương, nhưng lại mất những ký ức của vài năm ngay trước đó. Từ đó hình thành giả thuyết "củng cố hệ thống": lúc đầu ký ức cần hồi hải mã, nhưng theo thời gian, các kết nối giữa những vùng vỏ não được củng cố dần, và ký ức có thể đứng vững mà không cần hồi hải mã nữa.
Tuy nhiên, chuyện chưa ngã ngũ. Năm 1997, Lynn Nadel và Morris Moscovitch đưa ra "thuyết đa dấu vết": những ký ức sự kiện giàu chi tiết, sống động có lẽ vẫn cần hồi hải mã suốt đời, chỉ phần đã "nhạt" thành kiến thức chung mới chuyển hẳn sang vỏ não. Các nghiên cứu hình ảnh não cho thấy hồi hải mã vẫn sáng lên khi người ta nhớ lại chi tiết những kỷ niệm rất xa. Hiện nay hai quan điểm vẫn cùng tồn tại, và nhiều nhà nghiên cứu đang tìm cách dung hoà.
Những thứ làm hồi hải mã khoẻ hay yếu
Những yếu tố gây hại
- Căng thẳng kéo dài: hồi hải mã có nhiều thụ thể với hormone căng thẳng cortisol. Nghiên cứu trên động vật cho thấy căng thẳng mạn tính làm co các nhánh nơ-ron ở vùng này; ở người, các nghiên cứu cũng ghi nhận mối liên quan giữa căng thẳng kéo dài và trí nhớ kém hơn.
- Thiếu oxy: ngừng tim, ngạt, ngộ độc khí CO có thể tổn thương hồi hải mã rất nhanh.
- Rượu bia uống nhiều: rượu cản trở hoạt động của hồi hải mã, đó là cơ chế của những lần "đứt đoạn ký ức" khi uống say — một dấu hiệu uống ở mức nguy hại.
- Bệnh Alzheimer: hồi hải mã và vùng vỏ não lân cận (vỏ não khứu trong) thuộc những nơi sớm bị ảnh hưởng, giải thích vì sao quên chuyện mới thường là dấu hiệu đầu tiên.
Những yếu tố có lợi
- Vận động thể lực đều đặn: một nghiên cứu năm 2011 do Kirk Erickson dẫn đầu cho thấy người cao tuổi đi bộ nhanh đều đặn trong một năm có thể tích hồi hải mã tăng nhẹ, trong khi nhóm chỉ tập giãn cơ thì giảm nhẹ theo tuổi.
- Ngủ đủ: giấc ngủ giúp hồi hải mã "chuyển giao" ký ức mới cho vỏ não.
- Học và khám phá điều mới: môi trường phong phú giúp hồi hải mã hoạt động tích cực, ít nhất đã thấy rõ trên động vật.
Về chuyện hồi hải mã của người trưởng thành có sinh thêm nơ-ron mới hay không, khoa học vẫn đang tranh luận. Năm 1998, nhóm của Peter Eriksson báo cáo có nơ-ron mới ở hồi hải mã người lớn; năm 2018, hai nhóm nghiên cứu công bố kết quả trái ngược nhau trong cùng một năm. Cho tới nay câu hỏi vẫn chưa có lời đáp dứt khoát, nên những quảng cáo "tăng sinh tế bào não" cần được nghe rất dè dặt.
Khi nào nên đi khám
Quên chuyện vặt là bình thường. Nhưng nên đi khám chuyên khoa thần kinh, lão khoa hoặc tâm thần khi thấy: quên tăng nhanh trong vài tháng, lặp lại một câu hỏi nhiều lần trong ngày, lạc đường ở nơi quen thuộc, khó làm những việc quen như nấu một món thường nấu, thay đổi tính tình rõ rệt, hoặc quên sau một chấn thương đầu. Những dấu hiệu này có thể liên quan tới hồi hải mã hoặc nhiều nguyên nhân khác, và một số nguyên nhân chữa được.
Thử ngay
Thử bài tập "đỗ xe ở đâu": trong một tuần, mỗi lần đỗ xe ở bãi quen, đừng ghi chú gì. Mỗi tối, cố nhớ lại vị trí đỗ của từng ngày trong tuần. Bạn sẽ thấy các ngày dễ lẫn vào nhau, và ngày nào có chi tiết khác thường — đỗ cạnh một chiếc xe màu lạ, hôm đó trời mưa — thì nhớ rõ hơn. Đó là hồi hải mã đang vật lộn tách bạch những ký ức na ná, và một chi tiết khác biệt giúp nó rất nhiều.
Góc nhìn hôm nay
Hồi hải mã là một trong những vùng não được nghiên cứu nhiều nhất. Nó dạy ta rằng ký ức về chuyện vừa xảy ra là thứ mong manh, cần một cấu trúc nhỏ nhưng thiết yếu. Bảo vệ nó không cần bí quyết đặc biệt: vận động đều, ngủ đủ, hạn chế rượu bia, kiểm soát căng thẳng và các bệnh mạn tính như huyết áp, tiểu đường. Những ai quan tâm có thể tìm đọc các tài liệu phổ thông về khoa học thần kinh, hay các bài giảng mở của trường đại học về trí nhớ.
Câu hỏi thường gặp
Hồi hải mã là gì?
Hồi hải mã là một cấu trúc cong hình cá ngựa nằm sâu trong thuỳ thái dương, mỗi bên não một cái. Nó cần cho việc hình thành ký ức sự kiện mới và tham gia định hướng không gian.
Hồi hải mã có chức năng gì trong trí nhớ?
Hồi hải mã nối các mảnh hình ảnh, âm thanh, cảm xúc của một trải nghiệm thành một ký ức, tách bạch các ký ức giống nhau và giúp gọi lại cả ký ức từ một gợi ý nhỏ. Nó đặc biệt quan trọng với ký ức mới.
Mất hồi hải mã thì sao?
Người mất hồi hải mã hai bên, như bệnh nhân H.M., gần như không ghi được sự kiện mới, dù vẫn nhớ nhiều chuyện cũ, vẫn nói chuyện bình thường và vẫn học được kỹ năng mới.
Làm sao để hồi hải mã khoẻ?
Vận động thể lực đều đặn, ngủ đủ, hạn chế rượu bia, giảm căng thẳng kéo dài và kiểm soát bệnh mạn tính. Một nghiên cứu năm 2011 cho thấy đi bộ nhanh đều đặn một năm giúp thể tích hồi hải mã ở người cao tuổi tăng nhẹ.
Hồi hải mã có liên quan đến bệnh Alzheimer không?
Có. Hồi hải mã và vùng vỏ não lân cận thuộc những nơi sớm bị ảnh hưởng trong bệnh Alzheimer, giải thích vì sao quên chuyện mới thường là dấu hiệu đầu tiên. Thấy quên tăng nhanh hay lạc đường ở nơi quen thì nên đi khám.
