Khoa học về giấc ngủ vẫn còn trong giai đoạn đầu

Một đánh giá nghiên cứu mới cho thấy giấc ngủ vẫn là một bí ẩn sinh học lâu dài có liên quan lớn đến lâm sàng.

Thomas Scammell, MD, của Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess (BIDMC) và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng trong những thập kỷ gần đây, các công nghệ mới đã cho phép các nhà khoa học thần kinh xác định nhiều mạch não chi phối chu kỳ ngủ / thức, cũng như các yếu tố có thể ảnh hưởng đến nó, chẳng hạn như caffeine và ánh sáng.

Nhưng các nhà điều tra cũng phát hiện ra sự phức tạp của não bộ vẫn là một trở ngại trong việc hiểu giấc ngủ.

Tác giả chính Scammell, giáo sư khoa thần kinh tại BIDMC cho biết: “Trong mười năm qua, các nhà khoa học thần kinh đã tiếp cận với các công cụ mới mà chúng ta có thể kiểm tra vai trò của các tế bào thần kinh rất cụ thể trong não.

“Khi chúng tôi biết những người chơi cụ thể có liên quan trong não, điều đó cho phép chúng tôi phát triển các liệu pháp giúp mọi người dễ ngủ hoặc giúp những người buồn ngủ tỉnh táo hơn trong ngày.”

Cụ thể, hai công nghệ được phát triển từ năm 2000 cho phép các nhà thần kinh học bật hoặc tắt các tế bào thần kinh cụ thể. Trong một quá trình được gọi là hóa trị, các nhà nghiên cứu sử dụng các loại thuốc chỉ có tác dụng trong một nhóm tế bào được xác định về mặt di truyền để xác định vai trò của tế bào thần kinh.

Di truyền quang sử dụng ánh sáng laser để bật hoặc tắt các tế bào não được nhắm mục tiêu. Những kỹ thuật này đã tiết lộ những mạch tế bào thần kinh nào thúc đẩy sự tỉnh táo và giấc ngủ trên toàn bộ não, đặc biệt là ở thân não và vùng dưới đồi.

Scammell nói: “Bây giờ chúng tôi có thể thẩm vấn các tế bào thần kinh theo cách chính xác hơn. “Các kỹ thuật rất giống nhau, nhưng quang di truyền hoạt động trong một quy mô thời gian ngắn, theo thứ tự giây. Với hóa trị liệu, chúng ta có thể theo dõi trong vài giờ những gì sẽ xảy ra khi chúng ta bật hoặc tắt một số tế bào thần kinh nhất định. "

Các nhà nghiên cứu về giấc ngủ cũng đã có những khám phá quan trọng về hóa học cơ bản của cơn buồn ngủ trong những năm gần đây. Trong một bước đột phá lớn vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học đã phát hiện ra một chất hóa học chưa từng được biết đến trước đây, chất dẫn truyền thần kinh có tên là orexin, cần thiết để duy trì thời gian tỉnh táo kéo dài.

Việc mất sản xuất orexin gây ra chứng ngủ rũ, rối loạn giấc ngủ phổ biến, được đặc trưng bởi chứng buồn ngủ mãn tính và giấc ngủ REM không đều. Ngày nay, các công ty dược phẩm tạo ra các loại thuốc có chủ ý ngăn chặn hệ thống orexin để điều trị chứng mất ngủ. Các nhà nghiên cứu cũng đang cố gắng phát triển các loại thuốc bắt chước orexin để đánh thức mọi người.

Scammell cho biết: “Một loại thuốc hoạt động giống như orexin có thể tốt cho những bệnh nhân mắc chứng ngủ rũ như insulin dành cho những người mắc bệnh tiểu đường.

Nghiên cứu khoa học thần kinh cũng đã tiết lộ mạch não điều chỉnh nhịp sinh học, đồng hồ sinh học đồng bộ hóa cơn buồn ngủ và tỉnh táo với đêm và ngày.

Nằm sâu trong vùng dưới đồi, nhân siêu thực (SCN) điều chỉnh nhịp sinh học và có khả năng duy trì chúng trong một thời gian ngay cả trong bóng tối hoàn toàn. Tuy nhiên, SCN không phù hợp với môi trường kỹ thuật số khi nói đến thói quen ngủ của mọi người.

Scammell cho biết: “Mọi người ngày càng sử dụng nhiều thiết bị điện tử của họ trên giường, điều này đánh lừa não bộ nghĩ rằng nó đang được tiếp xúc với ánh sáng ban ngày. “Đồng hồ bên trong được thiết lập lại, khiến việc thức dậy vào buổi sáng trở nên khó khăn hơn nhiều.”

Điện thoại và máy tính bảng chỉ là một trong những lý do khiến khoảng một phần ba tổng số người trưởng thành ở Mỹ bị thiếu ngủ, ngủ ít hơn nhiều so với mức khuyến nghị ngủ từ bảy đến tám giờ mỗi đêm.

Điều đó đặt ra nhiều câu hỏi về lý do tại sao một số người cần nhiều hơn hoặc ít hơn thế, và tại sao một số người có thể chịu đựng tình trạng thiếu ngủ tốt hơn nhiều so với những người khác. Mối liên hệ giữa thiếu ngủ hoặc ngủ kém và bệnh chuyển hóa, nguy cơ ung thư và rối loạn tâm trạng cũng cần được nghiên cứu thêm.

Với hàng trăm nghìn tế bào thần kinh của mỗi bộ não được kết nối với nhau, các nhà khoa học sẽ cần kiến ​​thức sâu hơn về hoạt động bên trong của bộ não để hiểu cách các mạch điều chỉnh giấc ngủ tương tác.

Scammell cho biết: “Có rất nhiều hộp thoại qua lại giữa các mạch này,” Scammell cho biết, người cho biết công nghệ ngày nay cho phép các nhà khoa học theo dõi hàng chục tế bào thần kinh cùng một lúc trong một vùng của não.

“Khả năng ghi lại hoạt động của chúng ta chỉ trong một số ít tế bào thần kinh đồng thời vẫn chưa thể hiểu được toàn bộ bộ não, nhưng ít nhất đó là một bước đi đúng hướng.”

Kết quả nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí Nơron.

Nguồn: Beth Israel Deaconess Medical Center