Một số khu vực não giữ kết nối trẻ trung trong quá trình lão hóa
Khả năng duy trì khả năng “như trẻ thơ” này khi trưởng thành có khả năng góp phần vào khả năng chúng ta học các kỹ năng mới và hình thành ký ức mới khi chúng ta già đi.
Các nhà nghiên cứu từ Trường Y Đại học Washington ở St. Louis và Viện Khoa học Não Allen ở Seattle đã đạt được phát hiện mới bằng cách so sánh mức độ hoạt động của gen ở các vùng khác nhau của não.
Họ đã xác định các vùng não của người trưởng thành nơi các gen liên kết với việc xây dựng các kết nối mới giữa các tế bào có mức độ hoạt động cao hơn. Các gen tương tự cũng hoạt động mạnh trong não trẻ, vì vậy các nhà nghiên cứu gọi mô hình hoạt động gen này là “giống như trẻ con”.
Tác giả đầu tiên Manu S. Goyal, M.D. cho biết: “Chúng tôi đã biết rằng não người trưởng thành có nhiều hoạt động hơn trong số các gen này khi so sánh với các loài có liên quan chặt chẽ khác, bao gồm cả tinh tinh và khỉ”.
“Kết quả mới của chúng tôi kết nối hoạt động này với một dạng sản xuất năng lượng được biết là hữu ích cho việc xây dựng các cấu trúc sinh học, chẳng hạn như các nhánh tế bào thần kinh mới cần thiết để bổ sung các kết nối trong não.”
Các nhà khoa học tin rằng các liên kết mới giữa các tế bào não giúp mã hóa những ký ức và kỹ năng mới rất lâu sau khi não ngừng phát triển.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Trao đổi chất tế bào.
Vài năm trước, tác giả cao cấp Marcus Raichle, M.D. đang nghiên cứu sự tiêu thụ đường và oxy của não để tạo năng lượng và kích hoạt các chức năng khác khi ông nhận thấy rằng một số vùng não tiêu thụ đường với tốc độ đặc biệt cao.
Ông và các đồng nghiệp của mình sau đó đã chỉ ra rằng điều này là do những vùng này đang tích cực tham gia vào một quá trình tạo năng lượng thay thế được gọi là quá trình đường phân hiếu khí.
Goyal nói: “Đường phân hiếu khí là hình thức tiêu thụ đường được ưa chuộng bởi các tế bào ung thư và các tế bào phát triển nhanh chóng khác.
“Điều này khiến chúng tôi tự hỏi liệu những vùng não sử dụng đường phân hiếu khí có phải là những vùng có hoạt động gen giống trẻ con nhất hay không, cụ thể là những vùng giúp hình thành các kết nối tế bào não mới.”
Đối với nghiên cứu mới, Raichle đã hợp tác với Tiến sĩ Michael Hawrylycz và tạo ra Allen Human Brain Atlas, một cơ sở dữ liệu mô tả chi tiết hoạt động của các gen trong các phần khác nhau của não và từ những người ở các độ tuổi khác nhau.
Khi các nhà nghiên cứu sử dụng tập bản đồ để xem xét hoạt động gen ở các vùng não có tỷ lệ đường phân hiếu khí cao, họ nhận thấy rằng những vùng này có hoạt động gen giống trẻ con hơn các vùng não khác.
Họ cũng xác định được hơn 100 gen luôn hoạt động ở những vùng này nhiều hơn những vùng khác.
Là một phần của nghiên cứu, Goyal cũng phân tích dữ liệu từ nghiên cứu trước đó của các nhà khoa học khác để chỉ ra rằng có nhiều đường phân hiếu khí hơn trong não ở trẻ nhỏ.
Ông nói: “Trong não người lớn, quá trình đường phân hiếu khí chiếm khoảng 10 đến 12% lượng đường tiêu thụ tổng thể.
“Ở trẻ nhỏ, quá trình đường phân hiếu khí chiếm từ 30 đến 40% lượng đường sử dụng tổng thể.”
Đường phân hiếu khí kém hiệu quả hơn để sản xuất năng lượng so với đường phân oxy hóa, phương pháp thay thế sử dụng oxy và đường. Nhưng các nhà khoa học cho rằng cái trước là nguồn năng lượng tốt hơn để tăng trưởng nhanh.
Goyal nói: “Ngay cả ở người lớn, có những phần não vẫn đang thay đổi và thích ứng nhanh chóng, và đó có thể là lý do tại sao quá trình đường phân hiếu khí tiếp tục được sử dụng trong não người lớn.
Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu xem liệu các vấn đề trong các tế bào não cụ thể sử dụng quá trình đường phân hiếu khí có góp phần gây ra các vấn đề phát triển thần kinh như chứng tự kỷ hoặc chậm phát triển trí tuệ hay các rối loạn thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer hay không.
Goyal giải thích: “Khả năng hỗ trợ các yêu cầu trao đổi chất của tế bào não trưởng thành để tạo ra các kết nối mới có thể quan trọng trong việc điều trị chấn thương não và rối loạn thoái hóa thần kinh. “Chúng tôi còn nhiều việc phải làm, nhưng đây là một cái nhìn sâu sắc hấp dẫn.”
Nguồn: Đại học Washington - St. Louis
)
