Nhóm các nhà nghiên cứu thuộc đại học Standford đã tìm ra cách để điều khiển trạng thái tỉnh mê thông qua thay đổi hoạt động của não bộ. Bằng cách thay đổi mật độ phát của nơron tại khu trung tâm thalamus, họ có thể đánh thức hoặc ru ngủ chuột thí nghiệm. Đây là nghiên cứu mới nhất về cơ chế hoạt động bộ não, có thể giúp phát triển ra cách điều trị hữu hiệu các tổn thương của não bộ hay các bệnh liên quan đến thần kinh khác.
Bên trong não bộ, khu Thalamus chịu trách nhiệm xử lý và tiếp nhận thông tin cảm ứng và tín hiệu vật lý đến vỏ não. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò điều hành trạng thái ngủ hay buồn ngủ, các nghiên cứu trước đây cho rằng nếu kích thích nơron của khu thalamus thì sẽ có thể đánh thức bệnh nhân trong tình trạng ý thức tối thiểu.
Nghiên cứu này được dẫn đầu bởi phó giáo sư giải phẫu thần kinh học Jin Hyung Lee tại đại học Standford. Ông cùng các cộng sự đã sử dụng tia laser để kích thích các nơron nhạy sáng tại khu thần kinh thalamus của các con chuột đang ngủ. Họ phát hiện ra rằng nhịp nháy sáng với tần độ 40Hz và 100Hz sẽ đánh thức những con chuột, trong khi tần độ 10Hz lại khiến chúng rơi vào tình trạng thẫn thờ, cứng nhắc sau đó ngủ thiếp đi.
Các nhà khoa học quan sát được kích thích với tần số cao và thấp sẽ kích hoạt trạng thái hoàn toàn khác nhau. Kỹ thuật quét cộng hưởng từ được sử dụng để quan sát các hoạt động tại vỏ não, hình ảnh thu được cho thấy những vùng tăng cường hoạt động khi nhận kích thích tần suất cao sẽ trở nên bị động hơn khi nhận kích thích tần suất thấp.
Kỹ thuật này đã xác nhận kết quả nhưng cũng cho thấy rằng tần suất thấp khiến một số nơ rôn đặc biệt sẽ tăng cường hoạt động. Khi các nhà khoa học khoá hoạt động của nhưng nơron zona incerta đặc biệt này lại thì, hoạt động trung bình của vỏ não cảm ứng sẽ tăng lên.
“Kết quả chúng tôi thu được chứng minh rằng khu trung tâm thalamus hoạt động giống như nút vặn chỉnh sóng của radio sao cho tương ứng với các trạng thái khác nhau như ngủ hay buổn ngủ. Chúng tôi hy vọng phát hiện mới này sẽ giúp phát triển những phương pháp trị liệu mới cho tổn thương não hay các bệnh liên quan đến thần kinh.”, phó giáo sư Lê cho biết.
Nguồn: Gizmag
Người dịch: Trịnh Trần Khánh Duy
