Hầu như tất cả chúng ta đều biết não bộ nằm ở đầu, nhưng chắc ít ai ngờ tới việc còn có một bộ não thứ hai nữa, và nó nằm ở… mông.
Đó thực chất không phải não bộ theo nghĩa đen, mà là một mô độc lập bao gồm hàng triệu nơ-ron và bằng cách nào đó, chẳng cần đến sự trợ giúp của hệ thần kinh trung ương, nó đã có khả năng kiểm soát cơ ruột. Ngoài ra, những nơron này không thực sự nằm ở mông, mà phân bố tại ruột già - cơ quan có dạng hình ống nối liền ruột non với trực tràng, làm nhiệm vụ bài tiết thức ăn còn sót lại ở bước tiêu hóa cuối cùng.
Sử dụng một kỹ thuật được phát triển gần đây kết hợp ghi video độ phân giải cao với phân tích hoạt động điện sinh học, các nhà khoa học có thể nghiên cứu ruột kết của chuột và đặc biệt là cách ruột di chuyển.
Các nhà khoa học đã gọi vùng truyền dẫn thông tin ở ruột già này là hệ thần kinh ruột (ENS), và bởi vì có thể hoạt động mà không cần đến sự chỉ dẫn của não bộ hay cột sống, cho nên đôi khi nó còn được ưu ái gọi bằng cái tên khác là “bộ não thứ hai”. Mặc dù vậy, chưa ai dám khẳng định rằng bộ não độc lập này thông minh đến mức nào. Tuy nhiên, theo công bố trên Tạp chí Jneurosci hôm 29/05 về một nghiên cứu tiến hành trên chuột thì câu trả lời có lẽ là “nó cực kỳ thông minh.”
Một trong những phát hiện quan trọng là khám phá cách hàng ngàn tế bào thần kinh bên trong ENS giao tiếp với nhau, gây ra các cơn co thắt trong đường tiêu hóa để hỗ trợ quá trình tiêu hóa. Cho đến nay, vẫn chưa rõ bằng cách nào những tế bào thần kinh này có thể hợp lực để làm điều đó.
Nhà sinh lý học thần kinh Nick Spencer từ Đại học Flinders (Australia) cho biết: "Thật thú vị, cùng một mạch thần kinh đã được kích hoạt trong cả các cơn co thắt có đẩy và không theo động lực".
Động vật có vú được cho là có thêm “bộ não thứ hai” (gut brain) ở trong ruột. (Ảnh: Shutterstock).
“ENS chứa hàng triệu nơron, cần thiết cho sự tổ chức các chức năng của ruột”, nhóm nghiên cứu tới từ Úc - những người đã quan sát hoạt động cần mẫn của “não bộ thứ hai” nhờ sử dụng các kỹ thuật chụp ảnh thần kinh độ chính xác cao kết hợp - cho biết. Khi kích thích riêng ruột già của chuột bằng liệu pháp sốc điện nhẹ, các nhà khoa học phát hiện thấy một “mô hình truyền dẫn nơron kết hợp mới lạ” - tương ứng trực tiếp với những chuyển động cơ tại vùng lân cận ruột già.
Chính hoạt động thần kinh đồng bộ, nhịp nhàng này đã giúp các đoạn cơ ruột riêng biệt vận hành đúng mực, và đảm bảo sự co thắt đại tràng - hay còn gọi là “phức hợp cơ dịch chuyển đường ruột” (colonic migrating motor complexes) - giữ cho phân được thải ra ngoài cơ thể đúng hướng với nhịp độ ổn định.
“Phát hiện trên cho thấy hệ thần kinh ruột có thể phối hợp hoạt động với các cơ theo thời gian, và qua những khoảng cách đáng kể suốt dọc chiều dài ruột già”. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng cho biết, rằng trình tự đồng bộ hóa nơron như vậy cũng phổ biến ở giai đoạn đầu phát triển của não bộ, từ đó đặt ra câu hỏi: liệu có phải mô hình truyền dẫn nơron trong ruột già cũng chính là “đặc tính nguyên thủy” được giữ lại từ những ngày đầu tiến hóa của hệ thống thần kinh ruột?
Hơn nữa, một số nhà khoa học còn đưa ra giả thuyết: hệ thần kinh ruột có thể đã tiến hóa trước cả hệ thần kinh trung ương, và mô hình truyền dẫn nơron trong ruột già cũng chính là đặc trưng của não bộ đầu tiên hoạt động trên cơ thể người. Nếu điều này đúng thì thực chất “não bộ ở mông” mới là “đầu tiên”, chứ không phải “thứ hai”. Và như vậy, có thể nói rằng sự tiến hóa não bộ ở động vật có vú, trước tiên là để đào thải phân, rồi sau đó mới là đảm nhận những nhiệm vụ phức tạp hơn.
Mặc dù đây là lần đầu tiên chúng ta tìm ra mô hình truyền dẫn nơron như vậy trong ruột già, và cho đến bây giờ cũng mới chỉ ở trên loài chuột, nhưng các nhà nghiên cứu tự tin rằng khám phá của họ hoàn toàn có thể được áp dụng đối với nhiều loài động vật có vú khác. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về năng lực của hệ thần kinh ruột trên cơ thể người, chúng ta cần thiết phải có thêm nhiều nghiên cứu sâu.