Bộ não biết bụng đã no bằng cách nào?

Bạn không cần là bác sĩ phẫu thuật não mới biết khi nào bạn đã ăn đủ lượng cần thiết. Tuy nhiên, một nhóm nhà khoa học thần kinh đến từ Canada và Đức hiện đã khám phá ra cách dạ dày truyền đạt thông tin với hệ thống thần kinh trung ương để ra lệnh cho chúng ta ngừng ngốn ngấu thêm thức ăn như thế nào.

Đột phá đầu tiên về vấn đề này có được từ những năm 1990, khi các nhà nghiên cứu khám phá ra leptin, một hormone được các tế bào mỡ tiết ra trong máu nhằm báo hiệu dạ dày đã đầy. Tuy nhiên, cho tới hiện nay, họ mới giải mã được bí ẩn về cách leptin từ máu vào não như thế nào vẫn còn là điều bí ẩn đối với các nhà nghiên cứu.

Vị trí gặp gỡ chính giữa các dòng máu trong cơ thể với khu vực dưới đồi - vùng não kiểm soát sự thèm ăn, được gọi là vùng lồi giữa (ME). Tại đây, các hợp chất trong máu tiếp xúc với các tế bào thần kinh, mặc dù quá trình này có thể đầy rủi ro, vì máu cũng chứa các sản phẩm thải loại và những chất độc hại khác, tiềm tàng khả năng gây hại những tế bào thần kinh này.

NG2-glia tồn tại ở vùng ME nhiều hơn bất kỳ nơi nào khác trong bộ não.

May mắn là, vùng ME chứa đầy một dạng tế bào có tên NG2-glia, giúp bảo vệ các tế bào thần kinh thông qua kích thích sự sản sinh vỏ myelin bao phủ chúng. Nhận thấy NG2-glia tồn tại ở vùng ME nhiều hơn bất kỳ nơi nào khác trong bộ não, các nhà nghiên cứu bắt đầu phỏng đoán rằng, chất này giữ vai trò then chốt trong việc đảm bảo tiếp xúc an toàn giữa leptin và các tế bào thần kinh của vùng não dưới đồi.

Để xác thực giả thuyết này, nhóm nghiên cứu đã vô hiệu hóa các tế bào NG2-glia ở vùng ME của chuột về phương diện hóa học. Họ phát hiện, động thái này ngay lập tức khiến các con vật thí nghiệm ăn uống vô độ, tăng gấp đôi trọng lượng chỉ trong vòng 1 tháng.

Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã biến đổi gene để các con chuột thiếu microglia, một loại tế bào não khác cũng chịu trách nhiệm bảo vệ các tế bào thần kinh. Nhận thấy động thái này không ảnh hưởng đến trọng lượng hay thói quen ăn uống của chuột, họ đã có thể chắc chắn rằng, chính NG-glia, chứ không phải microglia, đã giúp các tế bào thần kinh đón nhận leptin.

Chính NG-glia, chứ không phải microglia, đã giúp các tế bào thần kinh đón nhận leptin.

Nhằm củng cố các phát hiện, nhóm nghiên cứu sau đó sử dụng kỹ thuật chiếu xạ bằng tia X (tương tự như việc xạ trị để tiêu diệt khối u não ở người) để tấn công NG2-glia của chuột. Một lần nữa, động thái này khiến các con chuột không kiểm soát được việc ăn uống và trở nên béo phì.

Theo nhà nghiên cứu Maia Kokoeva, "những người được xạ trị để ngăn chặn sự sinh sôi nảy nở của các tế bào trong khối u ung thư não thường trở nên dư cân". Phát hiện mới do đó có thể giúp lí giải hiện tượng này, ám chỉ sự tăng cân có thể do việc xạ trị làm mất NG2-glia ở vùng ME.