Thay đổi giải phẫu trong các mạch trí nhớ tương đối đơn giản của loài sên
diễn ra trên diện rộng. Trong một trường hợp, các nhà nghiên cứu phát hiện
ra rằng trước khi diễn ra quá trình hợp nhất thành trí nhớ dài hạn, một tế
bào thần kinh cảm giác nhất định đã có khoảng 1.300 kết nối tiếp hợp với
25 tế bào thần kinh khác. Chỉ khoảng 40% kết nối đang hoạt động - hay gửi
tín hiệu thông qua quá trình sản xuất các dẫn truyền thần kinh. Sau khi trí
nhớ dài hạn đã hình thành, số lượng kết nối tiếp hợp tăng hơn gấp đôi, lên
đến khoảng 2.700 và số lượng kết nối đang hoạt động tăng từ 40% lên 60%.
Các khớp thần kinh mới vẫn duy trì ở vị trí cũ chừng nào trí nhớ còn tồn tại.
Khi trí nhớ được phép biến mất - bằng cách ngừng lặp lại trải nghiệm - thì
số lượng khớp thần kinh cuối cùng giảm xuống còn 1.500. Thật ra, thậm chí
sau khi trí nhớ đã bị quên lãng thì số lượng khớp thần kinh vẫn nhiều hơn
ban đầu. Điều đó giải thích tại sao con người cảm thấy dễ hơn khi học lần
thứ hai.
Nhờ các thí nghiệm mới về loài sên Aplysia, Kandel viết trong tham luận In
Search of Memory (Tìm kiếm trí nhớ) năm 2006 rằng “lần đầu tiên chúng ta
nhận thấy số lượng khớp thần kinh trong bộ não không hề cố định - mà thay
đổi cùng quá trình học! hơn nữa, miễn là thay đổi kết cấu vẫn được duy trì
thì trí nhớ dài hạn vẫn tiếp tục tồn tại”. Nghiên cứu cũng tiết lộ khác biệt
sinh lý cơ bản giữa hai loại trí nhớ. “Trí nhớ ngắn hạn tạo ra thay đổi về
chức năng của khớp thần kinh, củng cố hoặc làm suy yếu các kết nối tồn tại
trước đó; trí nhớ dài hạn đòi hỏi thay đổi về kết cấu”.
[364]
nghiên cứu của Kandel hoàn toàn phù hợp với những khám phá về tạo hình
thần kinh mà Michael Merzenich và nhiều người khác tìm ra. Các thí
nghiệm sau này cho thấy rõ rằng thay đổi sinh hóa và thay đổi cấu trúc
trong quá trình hợp nhất trí nhớ không chỉ xảy ra ở loài sên. Chúng cũng
diễn ra ở bộ não của các loài động vật khác, bao gồm cả loài linh trưởng.
Kandel và đồng nghiệp đã khám phá được một số bí mật về trí nhớ ở cấp tế
bào. Giờ họ muốn tiến sâu hơn - tới quá trình phân tử bên trong tế bào.
