Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi GS Hiroyuki Mizoguchi cùng giáo sư danh dự Kiyofumi Yamada thuộc Đại học Nagoya đã tìm ra cơ chế bên trong não bộ giúp con người và động vật duy trì được động lực khi theo đuổi mục tiêu.
Tình trạng suy giảm động lực xuất hiện khá thường xuyên ở những người mắc trầm cảm, rối loạn nghiện hay hội chứng tăng động giảm chú ý (ADHD). Dù vậy, cho đến nay giới khoa học vẫn chưa lý giải được đầy đủ những hoạt động nào trong não bộ dẫn tới các khó khăn liên quan đến động lực.
Những công trình trước đây từng gợi ý rằng các tế bào thần kinh orexin có thể tham gia vào việc điều tiết động lực, tuy nhiên vai trò cụ thể của chúng vẫn còn là ẩn số.
Để làm rõ điều này, các nhà khoa học tại Đại học Nagoya đã khảo sát xem những biến đổi trong hoạt động của tế bào thần kinh orexin tác động ra sao đến hành vi tìm kiếm phần thưởng bằng thức ăn ở chuột.
Họ tạo ra dòng chuột biến đổi gen mang tên "orexin-Cre", cho phép nhắm và điều khiển một cách chọn lọc những tế bào thần kinh sản sinh orexin.
Nhóm nghiên cứu kích hoạt các tế bào orexin ở chuột bằng kỹ thuật hóa di truyền. Tiếp đó, để nhận được mỗi phần thưởng thức ăn, chuột phải thực hiện số lần chạm tăng dần.
Thời điểm con vật từ bỏ nỗ lực, gọi là "điểm dừng", được dùng làm thước đo cho cường độ động lực. Kết quả cho thấy những con chuột được kích hoạt tế bào orexin có điểm dừng cao hơn, nghĩa là chúng chịu bỏ nhiều công sức hơn để đạt được phần thưởng.
Trái lại, với những con chuột bị làm thoái hóa chọn lọc tế bào thần kinh orexin, ngưỡng chịu đựng của chúng thấp hơn hẳn, phản ánh sự suy giảm động lực.
Ở bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu áp dụng phương pháp đo quang sợi nhằm ghi nhận hoạt động của tế bào orexin theo thời gian thực trong lúc chuột chờ đợi và tiếp nhận thức ăn.
Kết quả cho thấy hoạt động của những tế bào này gia tăng khi con vật dự đoán sắp có phần thưởng, rồi giảm xuống sau khi thức ăn được trao. Điều đáng chú ý là khi phần thưởng mong đợi không xuất hiện, mức hoạt động của tế bào orexin vẫn tiếp tục duy trì ở mức cao.
Bên cạnh đó, phản ứng này càng trở nên mạnh mẽ hơn khi lượng công việc yêu cầu tăng lên. Theo nhóm nghiên cứu, mô hình này có thể hé lộ cách bộ não liên kết kỳ vọng về phần thưởng với mức nỗ lực cần bỏ ra để đạt được nó.
Nhằm kiểm chứng liệu tế bào orexin có tác động trực tiếp đến hành vi hay không, các nhà khoa học tiếp tục dùng kỹ thuật quang di truyền học để điều khiển các tế bào này ngay tại thời điểm chuột đang trông đợi phần thưởng.
Khi hoạt động của tế bào orexin bị kìm hãm, chuột cần nhiều thời gian hơn để hoàn thành những nhiệm vụ đòi hỏi nỗ lực, đồng thời điểm dừng của chúng cũng hạ xuống.
Nhóm nghiên cứu còn thử tăng cường hoạt động của tế bào orexin cùng lúc thông qua một loại protein kích thích. Dù việc kích thích đã thành công trong việc kích hoạt các tế bào, nó lại không khiến chuột làm việc chăm chỉ hơn hay bộc lộ thêm bất kỳ sự gia tăng động lực nào.
Những phát hiện này cho thấy tế bào thần kinh orexin là yếu tố cần thiết để duy trì hành vi có động lực, nhưng việc đẩy hoạt động của chúng vượt quá ngưỡng bình thường lại chưa chắc tạo ra thêm động lực.
Ông Mizoguchi nhận định: "Nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy hoạt động của tế bào thần kinh orexin thay đổi đáng kể tùy thuộc vào phần thưởng dự kiến và mức nỗ lực cần thiết, qua đó phản ánh một cơ chế tiềm năng giúp chuyển hóa kỳ vọng thành hành động bền bỉ."
