Giấc ngủ cho phép các tế bào miễn dịch thực hiện công việc bảo trì trên não
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong khi ngủ, não bộ phản ứng hóa, cập nhật ký ức và loại bỏ “chất thải”. Nghiên cứu mới trên mô hình chuột cho thấy rằng các tế bào miễn dịch chuyên biệt giữ cho não hoạt động tốt bằng cách duy trì nó trong khi ngủ.
Nghiên cứu được thực hiện trong vài năm qua đã phát hiện ra bằng chứng cho thấy não có cơ hội làm mới và cập nhật theo nhiều cách trong khi ngủ.
Ví dụ, các nhà khoa học đã học được rằng não bộ tổng hợp những ký ức mới hình thành trong khi ngủ. Họ cũng đã phát hiện ra rằng giấc ngủ mang đến một cơ hội tuyệt vời để loại bỏ “thùng rác” thần kinh.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Y tế Đại học Rochester ở New York và Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge đã khám phá thêm về cách thức duy trì não bộ cũng diễn ra trong khi ngủ.
Trong nghiên cứu của họ - những phát hiện có trong Khoa học thần kinh tự nhiên - các nhà điều tra đã làm việc với chuột để tìm hiểu thêm về cách microglia, là các tế bào miễn dịch "phục vụ" cho não, thực hiện công việc duy trì của chúng trong khi ngủ.
Tác giả chính của nghiên cứu, Giáo sư Ania Majewska, giải thích: “Phần lớn người ta cho rằng chuyển động của các quá trình vi tế bào không nhạy cảm với trạng thái hành vi của động vật.
“Nghiên cứu này cho thấy rằng các tín hiệu trong não của chúng ta điều chỉnh trạng thái ngủ và thức cũng hoạt động như một công tắc bật và tắt hệ thống miễn dịch.”
Giáo sư Ania Majewska
Công việc sửa chữa làm giảm sự tỉnh táo của hóa chất
Các microglia là các tế bào miễn dịch phản ứng với bất kỳ dấu hiệu nhiễm trùng hoặc tổn thương nào trong não. Theo nghiên cứu mới của Giáo sư Majewska và các đồng nghiệp, những tế bào này cũng hoạt động trong khi ngủ, liên quan đến “sự hao mòn” thường xuyên.
Nghiên cứu mới cho thấy microglia có thể hoạt động hiệu quả hơn trong khi ngủ so với khi thức.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét những con chuột tỉnh táo so với những con chuột mà các nhà khoa học đã gây mê. Họ phát hiện ra rằng microglia có vẻ kém hoạt động và hiệu quả hơn khi những con chuột còn thức.
Điều này cho phép các nhà nghiên cứu tiếp cận với norepinephrine, một chất truyền tin hóa học có vai trò kích thích hệ thần kinh trung ương và giúp điều chỉnh chu kỳ ngủ - thức. Trong khi ngủ, nồng độ norepinephrine trong não thấp.
Tuy nhiên, khi nồng độ norepinephrine tăng đột biến, não đột ngột trở nên tỉnh táo và cá nhân thức dậy.
Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy rằng norepinephrine hoạt động trên tế bào thần kinh và thụ thể beta2 adrenergic, có trong microglia. Khi nồng độ norepinephrine tăng cao, microglia dường như rơi vào trạng thái buồn ngủ.
Điều này có nghĩa là trong trạng thái kích thích và tỉnh táo, các tế bào miễn dịch không thể đáp ứng một cách thích hợp và thực hiện duy trì các kết nối tế bào não.
Tác giả đầu tiên Rianne Stowell, Ph.D. giải thích: “Công trình này gợi ý rằng việc tăng cường tái sửa chữa các mạch thần kinh và sửa chữa các tổn thương trong khi ngủ có thể nhờ vào khả năng tương tác động của microglia với não bộ”.
“Nhìn chung, nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng microglia cực kỳ nhạy cảm với các tín hiệu điều chỉnh chức năng não và các chức năng và động lực của microglial được điều chỉnh bởi trạng thái hành vi của động vật,” Stowell cho biết thêm.
Các phát hiện bổ sung thêm bằng chứng cho thấy các cơ chế liên quan đến giấc ngủ đóng một vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo rằng não nhận được các sửa chữa cần thiết và tiếp tục hoạt động chính xác.
Hơn nữa, nó có thể giúp giải thích tại sao rối loạn giấc ngủ có liên quan đến sự khởi đầu của các tình trạng thoái hóa thần kinh tiến triển, chẳng hạn như chứng mất trí nhớ và bệnh Parkinson.
