Nghiên cứu về loài chuột cho thấy việc ngủ không sâu ảnh hưởng đến trí nhớ như thế nào

Phát hiện từ một nỗ lực nghiên cứu quốc tế đang giúp các nhà khoa học hiểu được cách thức mà tình trạng thiếu ngủ ảnh hưởng tiêu cực đến trí nhớ.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Groningen (Hà Lan) và Pennsylvania phát hiện ra rằng ở chuột, thiếu ngủ 5 giờ dẫn đến mất kết nối giữa các tế bào thần kinh trong vùng hippocampus, một vùng não liên quan đến học tập và trí nhớ.

Nghiên cứu sẽ được xuất bản trên tạp chí eLife, là người đầu tiên cung cấp chi tiết về lý do trí nhớ bị tổn hại khi thiếu ngủ.

“Rõ ràng là giấc ngủ đóng một vai trò quan trọng trong trí nhớ - chúng ta biết rằng việc chợp mắt sẽ giúp chúng ta lưu giữ lại những ký ức quan trọng. Nhưng việc thiếu ngủ làm suy yếu chức năng của vùng hải mã và trí nhớ như thế nào thì ít rõ ràng hơn, ”tác giả đầu tiên Robbert Havekes, Tiến sĩ, Trợ lý Giáo sư tại Viện Khoa học Đời sống Tiến hóa Groningen cho biết.

Người ta đã đề xuất rằng những thay đổi trong kết nối giữa các khớp thần kinh - cấu trúc cho phép các tế bào thần kinh truyền tín hiệu cho nhau - có thể ảnh hưởng đến trí nhớ.

Để nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra tác động của những khoảng thời gian ngắn mất ngủ lên cấu trúc của đuôi gai, phần mở rộng phân nhánh của các tế bào thần kinh cùng với đó là các xung lực nhận được từ các tế bào tiếp hợp khác trong não chuột.

Đầu tiên, họ sử dụng phương pháp nhuộm bạc Golgi để hình dung độ dài của các đuôi gai và số lượng các gai ở hồi hải mã chuột sau 5 giờ thiếu ngủ, một giai đoạn mất ngủ được cho là làm suy giảm khả năng củng cố trí nhớ.

Các phân tích của họ chỉ ra rằng thiếu ngủ làm giảm đáng kể chiều dài và mật độ cột sống của các đuôi gai thuộc tế bào thần kinh trong vùng CA1 của hồi hải mã.

Họ lặp lại thí nghiệm gây mất ngủ, nhưng để những con chuột ngủ yên trong ba giờ sau đó. Khoảng thời gian này được lựa chọn dựa trên nghiên cứu trước đây của các nhà khoa học cho thấy rằng ba giờ là đủ để khôi phục những thiếu hụt do thiếu ngủ gây ra.

Những tác động của việc thiếu ngủ kéo dài 5 giờ ở chuột đã được đảo ngược để cấu trúc đuôi gai của chúng giống với cấu trúc được quan sát ở chuột đã ngủ.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã điều tra những gì đang xảy ra khi thiếu ngủ ở cấp độ phân tử.

Havekes cho biết: “Chúng tôi rất tò mò về việc liệu những thay đổi cấu trúc trong hồi hải mã có liên quan đến việc tăng hoạt động của protein cofilin, vì điều này có thể gây ra sự co rút và mất đi các gai đuôi gai,” Havekes nói.

“Các nghiên cứu sâu hơn của chúng tôi cho thấy rằng các cơ chế phân tử nằm dưới tác động tiêu cực của việc mất ngủ thực chất nhắm vào cofilin.

“Việc ngăn chặn protein này trong tế bào thần kinh hồi hải mã của những con chuột thiếu ngủ không chỉ ngăn chặn việc mất kết nối tế bào thần kinh mà còn làm cho quá trình ghi nhớ có khả năng phục hồi khi mất ngủ. Những con chuột thiếu ngủ học được cũng như những đối tượng không thiếu ngủ ”.

Ted Abel, Tiến sĩ, Giáo sư Sinh học Brush Family tại Đại học Pennsylvania và tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: “Thiếu ngủ là một vấn đề phổ biến trong xã hội hiện đại 24/7 của chúng ta và nó gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe, sức khỏe tổng thể và chức năng não.

“Mặc dù đã có nhiều thập kỷ nghiên cứu, nhưng lý do tại sao mất ngủ lại tác động tiêu cực đến chức năng não vẫn chưa được biết. Mô tả mới của chúng tôi về một con đường mà qua đó thiếu ngủ tác động đến việc củng cố trí nhớ làm nổi bật tầm quan trọng của khả năng thích ứng với mất ngủ của mạng tế bào thần kinh.

“Điều có lẽ nổi bật nhất là các kết nối tế bào thần kinh này được phục hồi sau vài giờ ngủ phục hồi. Do đó, khi các đối tượng có cơ hội bắt kịp giấc ngủ cần thiết, họ đang nhanh chóng sửa chữa lại bộ não của mình. "

Nguồn: Elife / EurekAlert