ST. LOUIS, Missouri (NV) – Giấc ngủ có một nghịch lý. Đó là lúc ngủ thì người ta cần yên tĩnh nhưng não lại vẫn hăng say. Đêm thì đã tịch mịch nhưng não vẫn chưa chịu ngủ. Trong lúc ngon giấc, các tế bào não tạo ra xung điện tích tụ thành các đợt sóng nhịp nhàng – đây là dấu hiệu cho thấy hoạt động của tế bào não đang tăng cao, nghiên cứu mới từ Trường Y thuộc đại học Washington University ở St. Louis cho thấy.
Nhưng vì sao não lại hoạt động trong lúc chúng ta ngủ?
Sóng não chậm có liên quan tới một giấc ngủ sâu, sảng khoái. Và giờ đây, các khoa học gia tại Washington University khám phá ra rằng sóng não giúp não loại bỏ chất thải trong lúc ngủ. Các tế bào thần kinh riêng lẻ phối hợp để tạo ra các đợt sóng nhịp nhàng đẩy lưu chất qua mô não dày đặc, rửa sạch mô trong tiến trình này.
“Tế bào thần kinh là các máy bơm thu nhỏ. Hoạt động thần kinh đồng bộ hóa tạo ra dòng lưu chất và loại bỏ các chất cặn bã ra khỏi não,” tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Tiến Sĩ Li-Feng Jiang-Xie, cộng tác viên nghiên cứu hậu tiến sĩ tại Khoa Bệnh Lý và Miễn Dịch Học giải thích. “Nếu chúng ta có thể phát triển tiến trình này, thì có thể làm chậm hoặc thậm chí ngăn ngừa các bệnh về thần kinh, gồm có bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson, trong đó chất cặn bã – chẳng hạn như chất thải từ tiến trình trao đổi chất và protein rác – tích tụ trong não rồi dần dần dẫn tới thoái hóa thần kinh.”
Các khám phá này được công bố ngày 28 Tháng Hai trên tạp chí Nature.
Các tế bào não điều phối suy nghĩ, cảm xúc và chuyển động của cơ thể, đồng thời hình thành mạng lưới năng động, cần thiết cho việc hình thành trí nhớ và giải quyết vấn đề. Nhưng để thực hiện những nhiệm vụ đòi hỏi năng lượng như vừa nêu, tế bào não cần có nhiên liệu. Việc người ta hấp thu chất dinh dưỡng từ chế độ ăn uống tạo ra chất thải trao đổi chất trong tiến trình này.
“Điều quan trọng là não phải loại bỏ chất thải do trao đổi chất có khả năng tích tụ và góp phần gây ra các bệnh thoái hóa thần kinh,” Tiến Sĩ Jonathan Kipnis, Giáo Sư Kiệt Xuất Khoa Bệnh Học va Miễn Dịch Học Alan A. và Edith L. Wolff, kiêm nhà nghiên cứu của BJC cho biết. Kipnis là tác giả cấp cao trong nghiên cứu. “Chúng ta biết rằng giấc ngủ là thời điểm não bắt đầu tiến trình làm sạch để loại bỏ chất thải và độc tố tích tụ trong khi còn thức. Nhưng chúng ta không biết điều đó diễn ra bằng cách nào. Những khám phá này có thể chỉ giúp chúng ta chuẩn bị chiến lược và liệu pháp tiềm năng để tăng tốc độ loại bỏ chất thải gây hại và loại bỏ nó trước khi nó có thể dẫn tới hậu quả khủng khiếp.”
Nhưng làm sạch bộ não dày đặc không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Dịch não tủy bao quanh não, đi vào và len lỏi qua các mạng lưới tế bào phức tạp, vừa chảy vừa thu thập chất thải độc hại. Khi ra khỏi não, dòng lưu chất dơ bẩn phải đi qua hàng rào trước khi tràn vào các mạch bạch huyết ở màng cứng – chính là lớp mô bên ngoài bao bọc não bên dưới hộp sọ. Nhưng điều gì tạo nên sự chuyển động của dòng lưu chất, giúp nó đi vào, đi xuyên qua và ra khỏi não?
Jiang-Xie giải thích, khi nghiên cứu não của những con chuột đang ngủ, các nhà nghiên cứu phát giác ra rằng tế bào thần kinh thúc đẩy nỗ lực làm sạch bằng cách bắn ra các tín hiệu điện theo kiểu phối hợp để tạo ra các đợt sóng nhịp nhàng trong não. Họ xác định rằng những đợt sóng đó thúc đẩy chuyển động của dòng lưu chất.
Các khoa học gia giữ yên các vùng não nhất định để tế bào thần kinh ở những vùng đó không tạo ra các đợt sóng nhịp nhàng. Nếu không có những đợt sóng này, dịch não tủy tươi không thể chảy qua các vùng não im lặng và chất thải sẽ bị mắc kẹt, không thể chảy ra khỏi mô não.
Các dạng sóng não thay đổi trong suốt chu kỳ của giấc ngủ. Đáng chú ý, sóng não cao hơn với biên độ lớn hơn sẽ đẩy dòng lưu chất di chuyển mạnh hơn. Các nhà nghiên cứu hiện đang quan tâm tới việc tìm hiểu lý do vì sao tế bào thần kinh bắn ra sóng với nhịp điệu khác nhau trong lúc ngủ và vùng não nào dễ bị tích tụ chất thải nhất. (TTHN)
