Thiếu oxy chức năng trong não: Hình ảnh đồng tiêu cho thấy vỏ não và hồi hải mã của một con chuột báo cáo tình trạng thiếu oxy. Lưu ý nhiều tế bào thần kinh thiếu oxy được dán nhãn đỏ khi thử thách nhận thức vận động. (xanh lục: tế bào thần kinh, xanh lam: hạt nhân) © MPI f. Y học thực nghiệm)

Thiếu oxy, còn được gọi là thiếu oxy, trong não thực sự là một tình trạng khẩn cấp tuyệt đối và có thể làm tổn thương vĩnh viễn các tế bào thần kinh. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy ở một mức độ nhất định, tình trạng thiếu oxy cũng có thể là một tín hiệu quan trọng cho sự tăng trưởng. Cùng với các nhà khoa học từ Bệnh viện Đại học Copenhagen và Hamburg-Eppendorf, các nhà nghiên cứu từ Viện Y học Thực nghiệm Max Planck ở Göttingen đã chỉ ra ở chuột rằng hoạt động đòi hỏi về tinh thần và thể chất không chỉ gây ra tình trạng thiếu oxy chức năng cục bộ mà còn gây ra “toàn bộ não”. ” Mặc dù ở dạng giảm độc lực, các tác động tương tự như thiếu oxy. Sự thiếu hụt oxy sẽ kích hoạt, trong số những thứ khác, yếu tố tăng trưởng erythropoietin (Epo), kích thích sự hình thành các khớp thần kinh và tế bào thần kinh mới. Cơ chế này có thể giải thích tại sao việc rèn luyện thể chất và tinh thần có tác động tích cực đến hoạt động trí óc khi về già.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu tại Viện Max Planck ở Göttingen đã phát hiện ra trong các thí nghiệm nghiên cứu trên động vật với những con chuột mà các hoạt động đòi hỏi tinh thần và thể chất gây ra sự thiếu hụt oxy nhẹ ở một số vùng não nhất định. Điều này cuối cùng dẫn đến sự hình thành của các tế bào thần kinh mới. Họ quan sát thấy rằng tình trạng thiếu oxy sẽ kích hoạt yếu tố tăng trưởng erythropoietin (Epo) trong não. Mặc dù nó được biết đến chủ yếu với tác dụng kích thích các tế bào hồng cầu, Epo cũng thúc đẩy sự hình thành các tế bào thần kinh và mạng lưới của chúng trong não.

Trong một nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra chi tiết vùng não và loại tế bào nào bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu oxy. Để làm được điều này, họ đã sử dụng những con chuột đã được biến đổi gen để tạo ra một phân tử trong toàn bộ não dẫn đến sự hình thành chất nhuộm huỳnh quang khi thiếu oxy. Để thử thách những con chuột cả về tinh thần và thể chất, các nhà nghiên cứu đã để chúng chạy trên bánh xe chạy được chuẩn bị đặc biệt trong vài ngày. Những con chuột phải tập trung khi chạy trên những bánh xe này để tránh bị vấp ngã bên cạnh việc gắng sức. Những con chuột không tiếp cận được bánh xe đang chạy và những con chuột tiếp xúc với không khí thiếu ôxy đóng vai trò là nhóm so sánh. Các nhà nghiên cứu cũng kiểm tra sự hoạt hóa của các gen trong các vùng não khác nhau và quần thể tế bàođể tìm hiểu cách não phản ứng với tình trạng thiếu oxy do hoạt động gây ra.

Thay đổi hoạt động của gen

Trên thực tế, việc tập luyện bằng bánh xe chạy có tác dụng tương tự như việc giảm hàm lượng oxy trong không khí mà chúng ta hít thở. Trong cả hai trường hợp, sự thay đổi hoạt động của nhiều gen là tương tự nhau, và sự thiếu hụt oxy nhẹ xảy ra trên toàn bộ não. Tuy nhiên, có sự khác biệt lớn giữa các loại tế bào: tế bào thần kinh bị ảnh hưởng đặc biệt, trong khi tế bào thần kinh đệm (tế bào phụ của tế bào thần kinh) chỉ bị ảnh hưởng nhẹ. Ngoài ra, gen Epo trong não, cùng với một số gen khác, đặc biệt được kích thích trong quá trình hoạt động trí óc và thể chất.

“Chúng tôi vẫn không biết liệu sự giảm oxy huyết nhẹ là kết quả của hoạt động cũng dẫn đến kết nối mạng mạnh của các tế bào thần kinh và thậm chí để họ hình thành trong con người. Do đó chúng tôi muốn thực hiện nghiên cứu tương tự trên con người-ví dụ về các chủ đề kiểm tra người Hannelore Ehrenreich, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết. Những phát hiện cuối cùng có thể mang lại lợi ích cho những bệnh nhân mắc bệnh thoái hóa thần kinh, trong đó các tế bào thần kinh chết hoặc mất khớp thần kinh.

Nguồn: medicalxpress