Nghiên cứu chuột gợi ý mối liên hệ giữa nhận thức, giấc ngủ và bệnh tâm thần phân liệt

Tâm thần phân liệt là một tình trạng tâm thần ảnh hưởng đến hơn 3,2 triệu người Mỹ. Căn bệnh này không hiếm khi có khoảng 100.000 người Mỹ mới được chẩn đoán mỗi năm.

Các triệu chứng liên quan đến bệnh rất đa dạng bao gồm ảo giác thị giác và thính giác, các vấn đề về nhận thức và các vấn đề về động lực. Một khía cạnh khác của bệnh, và một khía cạnh ít được chú ý hơn các triệu chứng khác, là các vấn đề về nhận thức.

Nhiều người mắc bệnh gặp khó khăn trong học tập và trí nhớ. Đối với nhiều người, đây là dấu hiệu đầu tiên của bệnh. Giờ đây, một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học Y khoa Maryland đã tìm thấy những mối liên hệ hấp dẫn giữa giấc ngủ, nhận thức và một hợp chất gọi là kynurenine.

Các nhà điều tra tin rằng những liên kết này có thể làm sáng tỏ cơ chế gây ra các vấn đề về nhận thức ở những người mắc bệnh và có thể chỉ ra cách điều trị mới để giảm một số triệu chứng của bệnh.

Nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí Ngủ, là người đầu tiên kiểm tra chi tiết các liên kết giữa kynurenine, axit kynurenic, chất chuyển hóa của nó, giấc ngủ và nhận thức.

Ana Pocivavsek, một nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland SOM Trung tâm Nghiên cứu Tâm thần Maryland (MPRC) và là một trợ lý giáo sư tại Khoa Tâm thần học, cho biết: “Chưa ai xem xét kỹ mối quan hệ giữa giấc ngủ và con đường kynurenine trước đây.

“Nghiên cứu này thiết lập mối liên hệ rõ ràng giữa việc tăng kynurenine và các vấn đề về giấc ngủ”.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã xác định axit kynurenic là một nhân tố chính tiềm năng gây ra bệnh tâm thần phân liệt. Axit kynurenic là một chất chuyển hóa hoạt tính thần kinh của kynurenine được hình thành trong não. Những người bị tâm thần phân liệt có nồng độ axit kynurenic trong não cao hơn bình thường.

Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng những mức độ tăng cao này có thể liên quan đến một loạt các triệu chứng của bệnh, bao gồm các vấn đề về học tập và trí nhớ.

Mặc dù các cơ chế cơ bản của sự suy giảm nhận thức ở những người bị tâm thần phân liệt vẫn chưa rõ ràng, các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng mối quan hệ tác động qua lại giữa axit kynurenic tăng cao và giấc ngủ có thể đóng một vai trò nào đó.

Họ giải thích rằng bằng chứng phong phú cho thấy rối loạn chức năng giấc ngủ dẫn đến các vấn đề về học tập và trí nhớ. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu và bác sĩ lâm sàng từ lâu đã lưu ý rằng những người mắc bệnh tâm thần phân liệt cũng thường gặp vấn đề với giấc ngủ.

Đối với những thí nghiệm này, Pocivavsek và các đồng nghiệp của cô đã nghiên cứu chuột. Họ đã so sánh hành vi của những con chuột có lượng axit kynurenic tăng lên trong não của chúng với những con vật có mức hợp chất bình thường.

Họ kết nối não của động vật với một thiết bị đo thời lượng và chất lượng giấc ngủ, và nhận thấy rằng những động vật có hàm lượng axit kynurenic cao hơn có chuyển động mắt nhanh hơn đáng kể, hay còn gọi là REM, khi ngủ. Đây là giai đoạn ngủ trong đó các giấc mơ xảy ra và nó được cho là rất quan trọng để củng cố quá trình học tập trước đó.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhóm có axit kynurenic cao cũng gặp vấn đề trong học tập. Để kiểm tra điều này, họ đặt chuột vào một chiếc hộp và chiếu ánh sáng vào hộp. Ở một bên của hộp có một khe hở vào một vùng tối hơn. Chuột là loài động vật sống về đêm và thích bóng tối, vì vậy loài vật này thường chạy đến vùng tối.

Khi đến khu vực này, họ nhận được một cú sốc điện nhỏ. Khi thí nghiệm được lặp lại vào ngày hôm sau, những con vật bình thường không chạy đến khu vực tối hơn, hãy nhớ lại cú sốc hôm trước. Để so sánh, những con vật bị tăng nồng độ axit kynurenic cao, và do đó làm suy giảm giấc ngủ, không nhớ lại cú sốc ngày hôm trước, và chạy vào vùng tối. Nói cách khác, họ không học được kinh nghiệm của ngày hôm trước.

“Điều chúng tôi bắt đầu nghĩ đến là axit kynurenic làm gián đoạn giấc ngủ, sau đó làm gián đoạn nhận thức,” cô nói. Tuy nhiên, có những khả năng khác, cô ấy nói: đó có thể là sự gián đoạn trong giấc ngủ làm tăng axit kynurenic, sau đó dẫn đến các vấn đề về nhận thức. “Không rõ điều nào xảy ra trước,” cô nói. "Đó là một câu hỏi thực sự thú vị và là một câu hỏi mà chúng tôi đang điều tra."

Tiến sĩ Pocivavsek và các nhà nghiên cứu khác đưa ra giả thuyết rằng việc giảm axit kynurenic có thể làm giảm các vấn đề về giấc ngủ và nhận thức ở bệnh nhân tâm thần phân liệt. Bà nói: “Chúng tôi chắc chắn tin rằng nồng độ cao của axit kynurenic là một khía cạnh quan trọng của bệnh tâm thần phân liệt.

Nghiên cứu cung cấp thêm lý do để phát triển các loại thuốc làm giảm nồng độ axit kynurenic trong não. Một khả năng quan trọng là ức chế một enzym gọi là kynurenine aminotransferase II, hoặc KAT II, ​​chuyển đổi kynurenine thành axit kynurenic.

Sử dụng các hợp chất ức chế enzym này, các nhà nghiên cứu đã có thể làm giảm lượng axit kynurenic trong não. Trong nhiều năm, các công ty dược phẩm khác nhau đã làm việc để phát triển các chất ức chế KAT II có thể đến não, an toàn và hiệu quả ở người. Nghiên cứu của Tiến sĩ Pocivavsek cung cấp bằng chứng rằng phương pháp này có tiềm năng lâm sàng.

Bà nói: “Nghiên cứu này bổ sung thêm bằng chứng cho thấy nồng độ axit kynurenic cao góp phần vào rối loạn chức năng nhận thức. “Nếu chúng tôi có thể tìm ra cách để giảm các mức độ đó, chúng tôi có thể giảm các triệu chứng này cho bệnh nhân.”

Nguồn: Đại học Maryland