Một số biến thể gene ảnh hưởng đến các kết nối thần kinh trong não, khiến những người mắc chứng cảm giác kèm (synesthesia) có khả năng cảm nhận một màu sắc cụ thể nào đó khi nghe thấy âm thanh hoặc giai điệu tương ứng.

Khả năng nghe màu sắc đặc biệt

Khoảng 4% người dân trên Trái đất trải qua một hiện tượng bí ẩn gọi là cảm giác kèm. Họ có thể nghe thấy một âm thanh và tự động nhìn thấy màu sắc tương ứng, hoặc đọc từ ngữ nào đó và một màu sắc cụ thể sẽ đi vào “con mắt tâm trí” của họ. Tình trạng này từ lâu đã khiến nhiều nhà khoa học cảm thấy khó hiểu, nhưng một nghiên cứu mới được đăng trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ(PNAS) vàohôm 5/3 có thể cung cấp một số manh mối, đưa ra cái nhìn sâu sắc về những gì xảy ra bên trong bộ não của người mắc chứng cảm giác kèm.

Một số người mắc chứng cảm giác kèm có thể cảm nhận màu sắcqua âm thanh.
Ảnh: Curiosity

“Các nghiên cứu trước đây về chức năng não bằng phương pháp chụp ảnh cộng hưởng từ đã xác nhậncảm giác kèm là một hiện tượng sinh học thực sự”, Simon Fisher, tác giả của nghiên cứu tại Viện Ngôn ngữ tâm lý học Max Planck (Hà Lan), cho biết. Ví dụ, khi con người có cảm giác kèm “nghe” màu sắc, dữ liệu quét não cho thấy có sự hoạt động ở những phần não liên quan đến cả thị giác và âm thanh.

Trên thực tế, bộ não của người mắc chứng cảm giác kèm có nhiều kết nối thần kinh hơn trên các vùng khác nhau của bộ não so với người bình thường – không có sự liên kết chồng chéo giữa các giác quan, Fisher nói.

Tìm kiếm gene gây ra cảm giác kèm

Fisher và các cộng sự tìm kiếm gene chịu trách nhiệm cho sự phát triển của chứng cảm giác kèm. Họ chọn đối tượng nghiên cứu là ba gia đình khác nhau, trong đó nhiều thành viên của ít nhất ba thế hệ mắc chứng cảm giác kèm âm thanh – màu sắc. Thông thường, một âm thanh hoặc giai điệu nhạc luôn gắn liền với một màu sắc riêng biệt. Tuy nhiên, các thành viên thuộc cùng một gia đình có thể nhìn thấy màu sắc khác nhau khi nghe âm thanh giống nhau, Fisher cho biết.

Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp giải trình tự gene (DNA sequencing) để nghiên cứu yếu tố di truyền của những người tham gia. Họ so sánh gene giữa các thành viên trong gia đình mắc chứng cảm giác kèm với gene của các thành viên trong gia đình bình thường. Kết quả cho thấy, không có một gene duy nhất chịu trách nhiệm tạo ra cảm giác kèm ở cả ba gia đình. Thay vào đó, 37 biến thể gene có thể là ứng viên gây ra hiện tượng này.

Bởi vì nghiên cứu chỉ được tiến hành trên một số ít người nên không đủ dữ liệu để phát hiện các gene cụ thể trong số 37 biến thể gene có khả năng đóng vai trò tạo ra cảm giác kèm. Thay vào đó, các nhà khoa học đã xem xét chức năng sinh học của mỗi gene để tìm hiểu nó liên quan tới sự phát triển của cảm giác kèm như thế nào. “Một số biến thể gene ảnh hưởng đến sự hình thành sợi trục (axon) thần kinh mới. Đây là một quá trình quan trọng giúp các neuron kết nối với nhau trong bộ não đang phát triển”, Fisher nói.

Fisher cho biết, kết quả này phù hợp với những phát hiện trước đây về sự thay đổi kết nối thần kinh của những người mắc chứng cảm giác kèm khi tiến hành quét não. Các nhà khoa học đang tìm kiếm thêm tình nguyện viên để tham gia vào những nghiên cứu trong tương lai. Kết quả thu được sẽ giúp họ hiểu rõ hơn về cách thức các biến thể gene làm thay đổi cấu trúc và chức năng của não.