Phát hiện "nút điều chỉnh" đồng hồ sinh học của cơ thể người

Những chuyến bay qua nhiều múi giờ, việc làm ca và các hoạt động thức khuya hay xuyên đêm đều có thể làm đảo lộn nhịp điệu sinh học thường nhật của cơ thể bạn. Suốt nhiều năm qua, giới nghiên cứu đã dần dần tìm ra các thành phần của chiếc "đồng hồ sinh học" đang vận hành những nhịp điệu này.

>>> Tìm ra bí mật của đồng hồ sinh học

Hiện các nhà khoa học đã khám phá được thứ đóng vai trò như "nút điều chỉnh" đồng hồ sinh học ở chuột. Đột phá này rốt cuộc có thể giúp họ phát triển các phương pháp hiệu chỉnh sự không tương thích giữa môi trường với các đồng hồ bên trong cơ thể của người.

Thực tế, có thể kiểm soát các đồng hồ sinh học

Các nhịp điệu sinh học là những thay đổi sinh lý, tâm lý và hành vi tuân theo một chu kỳ kéo dài gần 24 tiếng đồng hồ, vốn chủ yếu chịu sự điều khiển của các thay đổi về ánh sáng trong môi trường. Các thay đổi này bắt nguồn từ các nhóm phân tử tương tác bên trong cơ thể, gọi chung là các đồng hồ sinh học, và "máy chủ" tọa lạc trong bộ não chịu trách nhiệm điều phối và quản lý chúng để đảm bảo cơ thể vận hành đồng bộ hóa.

Một số nghiên cứu trước đây từng phát hiện, "máy chủ" là một bó tế bào thần kinh trong một vùng não có tên gọi nhân trên trao đổi chéo (SCN). Tuy nhiên, các nhà khoa học đã không biết liệu thay đổi cách kích thích các tế bào này có làm biến đổi cách chúng vận hành hay không.

Hiện, các chuyên gia thuộc Đại học Vanderbilt (Mỹ) đã chứng minh rằng, thực tế có thể kiểm soát các đồng hồ sinh học thông qua việc lựa chọn bật hoặc tắt số tế bào nói trên, giả lập hiệu quả các hoạt động vào ban ngày và ban đêm của chúng.

Để thao túng hoạt động của các tế bào thần kinh trong vùng SCN, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật phức tạp có tên gọi optogenetics. Nó bao gồm việc chèn các gene mã hóa những protein nhạy sáng vào các tập hợp tế bào khu biệt, tạo ra một bó tế bào thần kinh phản ứng với ánh sáng theo một cách nhất định. Tiếp đến, sau khi cấy một sợi quang học vào bộ não, họ có thể sử dụng các tia laser để kích thích (bật) hoặc ức chế (tắt) những tế bào này.

Như mô tả trên tạp chí Nature Neuroscience, nhóm nghiên cứu nhận thấy, thông qua kích thích nhân tạo các tế bào thần kinh SCN, họ đã có thể thao túng nhịp điệu ngủ/thức của các con chuột, tức là điều chỉnh được máy chủ. Đột phá này mở ra triển vọng về việc dùng optogenetics để chữa trị các rối loạn nhịp điệu sinh học ở người.