Các nghiên cứu sau đó đã xác nhận sự tồn tại của hai dạng trí nhớ ngắn hạn
và dài hạn, cũng như cung cấp thêm bằng chứng về tầm quan trọng của giai
đoạn hợp nhất trong đó trí nhớ ngắn hạn sẽ chuyển thành trí nhớ dài hạn.
Trong thập niên 1960, nhà thần kinh học Louis Flexner của Đại học
Pennsylvania đã khám phá ra một điều đặc biệt thú vị. Sau khi tiêm thuốc
kháng sinh ngăn ngừa các tế bào không sản sinh ra protein vào chuột, ông
phát hiện ra chúng không thể hình thành trí nhớ dài hạn (về cách tránh bị
điện giật khi ở trong mê cung) tuy nhiên vẫn có thể tiếp tục lưu giữ trí nhớ
ngắn hạn. Kết luận rất rõ ràng: trí nhớ dài hạn không chỉ là dạng mạnh mẽ
hơn của trí nhớ ngắn hạn. Hai dạng trí nhớ đòi hỏi các quy trình sinh học
khác nhau. Lưu giữ trí nhớ dài hạn đòi hỏi quá trình tổng hợp protein mới,
còn lưu giữ trí nhớ ngắn hạn thì không.
[362]
Lấy cảm hứng từ kết quả nghiên cứu đột phát về loài sên biển Aplysia trước
đó, Kandel thuê một đội ngũ các nhà khoa học tài năng, bao gồm cả các nhà
tâm sinh lý học và các nhà sinh học tế bào, giúp ông thăm dò hoạt động thể
chất của trí nhớ ngắn hạn và dài hạn. Họ bắt đầu theo dõi tỉ mỉ diễn biến các
tín hiệu thần kinh của một con sên biển, “từng tế bào một” khi con vật học
cách thích ứng với các kích thích bên ngoài như các cú hích hoặc chạm vào
cơ thể.
[363]
Họ nhanh chóng khẳng định các quan sát của Ebbinghaus: trải
nghiệm càng được lặp lại nhiều lần thì trí nhớ về trải nghiệm đó càng tồn tại
lâu hơn. Sự lặp lại khuyến khích quá trình hợp nhất. Khi nghiên cứu ảnh
hưởng sinh lý của việc lặp lại tới các tế bào thần kinh và khớp thần kinh
riêng lẻ, họ phát hiện ra một điều thú vị. Không những sự tập trung các dẫn
truyền thần kinh ở khớp thần kinh thay đổi, dẫn tới thay đổi sự gắn bó của
các kết nối hiện tại giữa các tế bào thần kinh, mà các tế bào thần kinh cũng
phát triển kỳ tiếp hợp hoàn toàn mới. Nói cách khác, quá trình hình thành trí
nhớ dài hạn không chỉ bao gồm các thay đổi sinh hóa mà còn cả thay đổi
giải phẫu. Kandel nhận ra điều đó lý giải tại sao quá trình hợp nhất trí nhớ
lại cần protein mới. Protein đóng vai trò thiết yếu trong quá trình tạo ra các
thay đổi cấu trúc trong tế bào.
