Nghiên cứu tiết lộ cách gây mê tổng quát ảnh hưởng đến não
Nghiên cứu mới trên chuột lần đầu tiên tiết lộ rằng các loại thuốc đa dạng gây mê kích hoạt một mạch não dẫn đến giấc ngủ.
Các nhà khoa học tại Đại học Duke ở Durham, NC, người thực hiện nghiên cứu, cho rằng phát hiện này sẽ giúp phát triển các loại thuốc tốt hơn có thể gây ngủ với ít phản ứng phụ hơn.
Kể từ năm 1846, khi nha sĩ và bác sĩ phẫu thuật thực hiện thủ thuật phẫu thuật thành công đầu tiên sử dụng thuốc gây mê, một số loại thuốc gây mê toàn thân đã ra đời. Tuy nhiên, cho đến khi nghiên cứu gần đây, người ta vẫn chưa rõ bằng cách nào những chất này tạo ra chứng mất ý thức.
Trong một Nơron , các nhà nghiên cứu mô tả cách họ phát hiện ra các tế bào ở vùng dưới đồi ở đáy não.
Các tế bào, chủ yếu bao gồm các tế bào nội tiết thần kinh, nằm “trong và gần nhân siêu thể” trong vùng dưới đồi và “được kích hoạt liên tục và thường được kích hoạt bởi nhiều loại thuốc [gây mê tổng quát],” họ viết.
Tế bào nội tiết thần kinh là những tế bào, cũng như tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh, nhận tín hiệu từ hệ thần kinh ngoại trừ việc chúng phản ứng bằng cách sản xuất và giải phóng hormone.
Hầu như tất cả các cơ quan của cơ thể đều chứa các tế bào nội tiết thần kinh và các hormone mà chúng tiết ra kiểm soát nhiều chức năng của nó. Các tế bào có các hình chiếu rất dài mà qua đó chúng giải phóng các hormone, chẳng hạn như vào máu.
Nghiên cứu gần đây quan trọng không chỉ vì nó làm rõ cách thức hoạt động của thuốc gây mê mà còn vì nó làm nổi bật vai trò quan trọng của hormone trong việc kiểm soát các trạng thái ảnh hưởng đến toàn bộ não.
Một số mạch não hoạt động trong khi ngủ
Trong nhiều thập kỷ, lý thuyết tiêu chuẩn về gây mê toàn thân là các loại thuốc gây ra nó ức chế hoạt động của não đến mức người đó không thể cử động hoặc cảm thấy đau.
Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, các nhà khoa học đã nhận ra rằng một số mạch não nhất định hoạt động rất tích cực trong khi ngủ.
Ví dụ, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các mạch não hoạt động trong khi ngủ không chỉ giúp mọi người củng cố thông tin thu được khi họ thức mà còn giúp họ học thông tin mới trong khi ngủ.
Tác giả nghiên cứu cấp cao Fan Wang, giáo sư sinh học thần kinh tại Trường Y Đại học Duke, và nhóm của cô đã tự hỏi liệu điều này có đúng với gây mê toàn thân hay không. Điều gì sẽ xảy ra nếu thuốc gây mê nói chung không ức chế hoạt động của não? Các chất cũng có thể kích hoạt một số mạch?
Để điều tra điều này, họ đã gây mê toàn thân ở chuột bằng cách sử dụng các loại thuốc khác nhau mà các bác sĩ gây mê sử dụng để đưa con người vào giấc ngủ cho các cuộc phẫu thuật.
Hệ thống nội tiết thần kinh có một vai trò mạnh mẽ
Bởi vì họ gắn thẻ các loại thuốc bằng chỉ thị phân tử, nhóm nghiên cứu có thể theo dõi điểm đến của chúng trong não chuột. Điểm đến phổ biến nhất hóa ra là hạt nhân siêu vi.
Các tế bào nội tiết thần kinh trong vùng nhỏ bé này của não tiết ra nhiều loại hormone, bao gồm vasopressin, một loại hormone phục vụ nhiều chức năng, bao gồm cả việc giúp điều hòa huyết áp.
Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên trước kết quả này. Họ không ngờ rằng hệ thống nội tiết thần kinh lại có vai trò tích cực như vậy trong việc gây mê toàn thân.
Sau đó, họ thực hiện các thí nghiệm tiếp theo bằng cách sử dụng các kỹ thuật hóa học và quang học tiên tiến cho phép họ bật và tắt nhóm tế bào cụ thể này ở chuột.
Việc bật các tế bào khiến chuột ngừng di chuyển và chìm vào giấc ngủ sâu, sóng chậm, thường xảy ra khi bất tỉnh. Việc tắt các tế bào sẽ khiến những con chuột không thể đi vào giấc ngủ.
Khi họ thực hiện các thử nghiệm tương tự trên chuột trong điều kiện gây mê toàn thân, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng việc kích hoạt các tế bào nội tiết thần kinh từ trước sẽ làm cho thời gian gây mê kéo dài hơn trong khi quá trình im lặng của các tế bào được rút ngắn lại.
Tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Luping Yin, người làm việc trong phòng thí nghiệm của Giáo sư Wang, nói rằng nhiều loại thuốc gây ngủ “có những tác dụng phụ phiền toái”.
Theo một cuộc khảo sát quốc gia 2005–2010 mà Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) đã báo cáo vào năm 2013, khoảng 4% người trưởng thành ở Hoa Kỳ nói rằng họ đã sử dụng thuốc hỗ trợ giấc ngủ theo chỉ định trong 30 ngày trước đó.
“Nếu chúng ta có thể tìm ra cách điều khiển mạch thần kinh này, có lẽ bằng cách nhắm mục tiêu các hormone hoặc peptide nhỏ, thì nó có thể dẫn đến sự phát triển của thuốc ngủ tốt hơn.”
Tiến sĩ Luping Yin
