Nghiên cứu mới cung cấp thêm bằng chứng cho thấy tế bào thần kinh đệm hoạt động nhiều hơn các tế bào thần kinh bỗ trợ và nuôi dưỡng. Theo cổ xưa, đây là tế bào được cho là chịu trách nhiệm vận hành chức năng não. Theo một nghiên cứu mới của Đại học California (UC), Riverside, các tế bào thần kinh đệm - được gọi là các tế bào hình sao bởi vì chúng có hình dạng tương tự như ngôi sao - đóng một vai trò tích cực trong việc ghi nhớ và học tập.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các tế bào hình sao này, có số lượng vô cùng lớn, có thể “quản lý” không gian hạn chế trong vùng đồi thị của não bằng cách “sửa chữa” các khớp thần kinh không mong muốn, hoặc các kết nối giữa các tế bào thần kinh. Vùng đồi thị là một phần nhỏ nhưng rất quan trọng đối với trí nhớ và học tập.
Trong một bài báo được xuất bản trong Tạp chí Khoa học thần kinh, các nhà nghiên cứu mô tả cách họ khám phá các cơ chế mà qua đó các tế bào hình thành điều chỉnh “tu sửa lại mạch vùng đồi thị trong quá trình học tập”. Họ phát hiện ra rằng khi các tế bào tạo ra quá nhiều protein gọi là ephrin-B1, nó gây ra các vấn đề về trí nhớ ở chuột.
Theo Iryna M. Ethell, giáo sư khoa học y sinh tại Trường Y khoa UC Riverside, tác giả nghiên cứu cao cấp, giải thích: “Việc sản sinh quá nhiều protein này trong các tế bào hình sao có thể dẫn đến suy giảm trí nhớ và khả năng xác định phương hướng không gian”.
Có hai loại tế bào chính trong não và tủy sống: các tế bào thần kinh; và các tế bào thần kinh đệm (tế bào này dồi dào hơn), được tạo thành từ microglias, astrocytes và oligodendrocytes.
Ban đầu, người ta nghĩ rằng các tế bào thần kinh là các đơn vị hoạt động tích cực của bộ não, và vai trò của các tế bào thần kinh đệm là thụ động hỗ trợ và nuôi dưỡng chúng. Nhưng ngày càng có nhiều nghiên cứu cho thấy rằng các tế bào thần kinh đệm hoàn toàn không thụ động mà đóng vai trò tích cực trong phát triển hệ thống não và hệ thần kinh, truyền tín hiệu qua các khớp thần kinh.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các nghiên cứu trước đây đã liên kết các tương tác bất thường giữa các tế bào hình sao và tế bào thần kinh với các rối loạn phát triển và thoái hóa não.
Một số nghiên cứu cũng đã phát hiện ra rằng có các tương tác bất thường có liên quan đến suy giảm trí nhớ và học tập. Tuy nhiên, họ không xác định được các cơ chế cơ bản đằng sau vấn đề này.
Từ những phát hiện trong nghiên cứu của họ, giáo sư Ethell cho biết nhóm nghiên cứu của bà tin rằng các tế bào hình sao biểu hiện quá nhiều ephrin-B1 có thể tấn công các tế bào thần kinh và loại bỏ các khớp thần kinh.
Đại diện điển hình của việc “tổn thất khớp thần kinh” đã được quan sát thấy ở những bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer, xơ cứng teo cơ, và các bệnh thoái hóa thần kinh khác.
Các tế bào “hủy bỏ” các khớp thần kinh
Các nhà nghiên cứu bắt đầu nghiên cứu sự tương tác giữa các tế bào thần kinh đệm và tế bào thần kinh bằng cách kiểm tra hiệu ứng của các tế bào hình sao trên tế bào thần kinh của chuột trong phòng thí nghiệm. Họ phát hiện ra rằng khi họ bổ sung thêm các tế bào hình sao vào sẽ tạo ra quá nhiều ephrin-B1 so với các tế bào thần kinh và chúng “đã ăn” các khớp thần kinh.
Việc loại bỏ các khớp thần kinh trong não làm thay đổi bộ nhớ và khả năng học tập, vì vậy phát hiện này cho thấy rằng sự tương tác giữa các tế bào thần kinh đệm và tế bào thần kinh dường như có khả năng ảnh hưởng đến trí nhớ và học tập.
Để khám phá sâu hơn nữa, các nhà khoa học đã nghiên cứu sự ảnh hưởng này trên chuột thí nghiệm còn sống. Khi họ tăng mức độ của ephrin-B1 của chúng, họ thấy rằng chúng không thể nhớ những hành vi mà chúng vừa học được.
“Điều này có thể là do sự sản sinh quá mức của ephrin-B1 khiến các khớp thần kinh không bị loại bỏ trong não khỏe mạnh”, GS Ethell suy đoán.
“Sự gia tăng sản xuất ephrin-B1 bởi các tế bào hình sao thường được quan sát thấy trong chấn thương sọ não. Việc loại bỏ quá mức của các khớp thần kinh có thể gây ra vấn đề và dẫn đến thoái hóa thần kinh”, Giáo sư Ethell nhấn mạnh.
Việc quên cũng cần thiết cho việc học
Trong vùng hippocampus - một phần của bộ não hầu hết liên quan đến trí nhớ - các khớp thần kinh mới hình thành khi chúng ta học những điều mới.
Và, theo Giáo sư Ethell, vì khoảng không gian trong khu vực nhỏ này hạn chế nên cần phải xóa đi một số “kết nối” không mong muốn để tạo chỗ trống nạp các thông tin mới để làm mới việc học.
Để cân bằng giữa việc tạo ra các khớp thần kinh mới và loại bỏ các khớp thần kinh không mong muốn được duy trì bằng cách tăng và giảm sản xuất ephrin-B1 bởi các tế bào hình sao.
“Để học được chúng ta trước hết phải quên bớt các thứ khác”, Giáo sư Ethell xác nhận. Hiện cô và các cộng sự tiếp tục nghiên cứu các tế bào thân kinh này và tìm hiểu thêm tại sao chỉ có một số mà và không phải tất cả các tế bào hình sao loại bỏ các khớp thần kinh.
Nguồn: NASATI