Hình ảnh các tế bào lông của một con mực non khi được chụp bằng kỹ thuật light-sheet microscopy (Ảnh: Current Biology)

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Current Biology, do nhà nghiên cứu Brian McDermott tại Đại học Case Western Reserve (Mỹ), cùng các cộng sự thực hiện trên loài mực ống vây dài Doryteuthis pealeii.

Tế bào lông là những tế bào cảm giác có các bó cấu trúc nhỏ giống sợi lông trên bề mặt. Ở người, chúng nằm trong tai trong, có nhiệm vụ chuyển đổi rung động thành tín hiệu thần kinh để não nhận biết âm thanh. Khi các bó lông chuyển động theo sóng dịch trong ốc tai, tế bào sẽ chuyển đổi tác động cơ học này thành tín hiệu truyền đến não.

Độ dài của các bó lông khác nhau giúp tế bào đáp ứng với những dải tần số âm thanh nhất định. Trong khi đó, ở mực, các tế bào tương tự giúp chúng phát hiện chuyển động của nước, từ đó nhận biết những biến động trong môi trường xung quanh.

Ở cá và một số động vật thủy sinh khác, tế bào lông xuất hiện trong hệ thống đường bên, cơ quan cảm giác giúp phát hiện chuyển động và rung động của nước. Tuy nhiên, các tế bào lông ở cá thường có chiều dài tương đối đồng đều. Nghiên cứu mới cho thấy mực sở hữu hệ thống tế bào lông đa dạng hơn, với những đặc điểm tương đồng đáng chú ý với tế bào cảm giác trong tai người.

Để khảo sát cấu trúc này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật hiển vi tấm sáng (light-sheet microscopy) để lập bản đồ phân bố tế bào lông trên toàn bộ cơ thể của một số con mực mới nở. Phương pháp này giúp làm nổi bật các tế bào, cho phép nhóm quan sát cách chúng phân bố trên bề mặt cơ thể.

Kết quả cho thấy các bó lông được sắp xếp theo hai dạng chính. Dạng thứ nhất là những mảng tuyến tính đã được mô tả trong các nghiên cứu trước. Dạng thứ hai là những vùng phân bố rộng, được nhóm đặt tên là các trường đường bên. Cấu trúc này chưa từng được mô tả rõ ràng ở mực hoặc cá.

Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy chiều dài các bó lông thay đổi tùy theo vị trí trên cơ thể. Chẳng hạn, các bó lông trên lớp áo của mực ngắn hơn đáng kể so với những bó lông ở hệ thống đường bên vùng đầu. Sự khác biệt này cho thấy các khu vực trên cơ thể có thể đảm nhiệm những chức năng cảm nhận chuyển động nước khác nhau.

Theo các nhà khoa học, bề mặt cơ thể mực được bao phủ bởi một hệ thống đường bên đa dạng, có khả năng phát hiện những dạng chuyển động cục bộ của nước. Phát hiện này giúp làm rõ hơn cách mực cảm nhận môi trường, đồng thời gợi mở những câu hỏi mới về quá trình tiến hóa của các tế bào cảm giác.

Đối với ông McDermott, một bác sĩ tai mũi họng, nghiên cứu còn có ý nghĩa trong lĩnh vực y học. Ông cho rằng việc tìm hiểu các bó lông ở mực có thể giúp giới khoa học hiểu rõ hơn về hoạt động của tế bào lông ở người, cũng như những nguyên nhân dẫn đến suy giảm thính lực.

Ở người, tình trạng tổn thương các bó lông trong tai trong là một trong những nguyên nhân gây mất thính lực. Những tế bào này giữ vai trò thiết yếu trong quá trình chuyển đổi rung động thành tín hiệu thần kinh. Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tế bào lông ở mực có thể cung cấp thêm manh mối về cơ chế tổn thương, góp phần hỗ trợ các nghiên cứu liên quan đến suy giảm thính lực.

Dù cần thêm nghiên cứu để xác định rõ mối liên hệ giữa hệ thống cảm giác của mực và cơ chế thính giác ở người, kết quả bước đầu cho thấy loài động vật này có thể trở thành mô hình hữu ích để tìm hiểu hoạt động của tế bào cảm giác và các rối loạn liên quan.