Khoa học - Y dược

Tế bào thần kinh trong não bộ có thể biến đổi từ loại này sang loại khác (03/12/2015)

Dựa trên nghiên cứu trước đây đã từng bác bỏ nhận định giáo điều về thần kinh học bằng việc “tái lập trình” tế bào thần kinh (biến tế bào thần kinh từ dạng này sang dạng khác) trong não của các động vật sống, các nhà nghiên cứu của Viện Harvard Stem Cell đã chỉ ra rằng mạng lưới thông tin giữa các tế bào thần kinh được tái lập trình và các tế bào thần kinh gần kề có thế biến đổi hoặc “thay đổi cấu trúc”.

Phát hiện của Paola Arlotta - giáo sư chuyên ngành tế bào gốc và sinh học tái tạo hợp tác cùng Takao Hensch, giáo sư sinh học phân tử và tế bàocó ý nghĩa to lớn đối với những nhận thức cơ bản về cách thức chọn đối tác xi-náp của các tế bào thần kinh khi vòng tuần hoàn nối với nhau trong suốt thời kỳ phát triển ban đầu; cũng như đối với việc phát triển các chiến lược nhằm thay đổi thông tin liên lạc bị lỗi trong điều trị các bệnh lí tâm thần và phát triển thần kinh, chẳng hạn như bệnh tâm thần phân liệt và tự kỷ.

Giáo sư Arlotta, đồng thời là thành viên dự khuyết của Trung tâm Nghiên cứu Bệnh Tâm thần tại Viện Broad, Harvard và M.I.T cho biết "Nghiên cứu đã chứng minh được hai thực tế: “tế bào thần kinh trong não bộ có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác” và “các tế bào thần kinh lân cận coi các tế bào được tái lập trình là khác loại và thích ứng bằng cách thay đổi hình thức truyền đạt thông tin với chúng”. 

Báo cáo kết quả nghiên cứu được công bố trên số ra mới nhất của tạp chí Neuron.

Hai nghiên cứu sinh là Mohammed A. Mostajo-Radji và Zhanlei Ye, hai tác giả đầu tiên của nghiên cứu đã hợp tác cùng nhau, lần đầu tiên tái lập trình các tế bào thần kinh của vỏ não thường kết nối 2 thùy não với các tế bào thần kinh mà thay vào đó lại kết nối xa, ví dụ như trong tủy sống. Sau đó, họ theo dõi trạng thái của 1/3 lớp tế bào và các nơ ron trung gian ức chế cục bộ, họ nhận thấy chúng đã biến đổi những liên kết khớp thần kinh thành các tế báo thần kinh được tái lập trình. Hensch khẳng định “Các tế bào thần kinh ức chế đóng một vai trò then chốt trong việc kiểm soát chức năng và tính đàn hồi của các vòng tuần hoàn cục bộ trong vỏ não”. 

Theo giáo sư Arlotta, “các tế bào thần kinh bị biến đổi được coi là tế bào “mới” với các đặc tính khác nhau, bằng việc lôi kéo các tế bào trung gian ức chế sát lại gần nhau nên đã lần lượt tạo ra vòng tuần hoàn mới phù hợp với mục tiêu tế bào thần kinh mới”.

Nhà thần kinh học cũng cho biết một công trình nghiên cứu mới đây đã chứng minh rằng “liên kết khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh không phải được thực hiện một cách ngẫu nhiên. Thực tế, não bộ của con người có cấu tạo vô cùng phức tạp, mỗi một tế bào thần kinh kiểm soát trạng thái của các vòng tuần hoàn đã được ghép gần nhau theo cách riêng nhưng tất cả đều nhằm mục đích cuối cùng là thay đổi ức chế do các “đối tác” liên kết khớp thần kinh gây ra”.

Kết quả nghiên cứu không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định quy luật liên kết ngay từ vị trí ban đầu của các tế bào thần kinh trong não bộ mà còn giúp hiểu rõ hơn về cách thức tái kết cấu các dây thần kinh của não bộ trong trường hợp vòng tuần hoàn có vấn đề.

Một phương pháp tương tự liên quan đến việc tái lập trình đặc tính của các tế bào thần kinh đã có trong não, biến chúng và thay thế các tế bào thần kinh đã chết. Đối với cả hai chiến lược, nghiên cứu này cho thấy nếu các tế bào thần kinh mới là cùng loại, chúng có thể chỉ huy việc xây dựng các mạng lưới phù hợp với các tế bào nội sinh.

Một trong những trọng tâm ngày nay của ngành sinh học thần kinh tái sinh là sử dụng các tế bào gốc để sản sinh và thay thế các tế bào thần kinh bị chết do bệnh tật, và sau đó cấy vào não bệnh nhân. Giáo sư Arlotta cho biết “chúng ta đang nói về một phương pháp song song”. “Thay vì tạo ra các tế bào thần kinh từ tế bào gốc, các tế bào thay thế sẽ tái lập trình các đặc tính của tế bào thần kinh khác có khả năng chống lại bệnh tật và trực tiếp biến chúng thành các các tế bào thần kinh chết trong não".

Giáo sư Arlotta cho biết “Đến nay chúng tôi đang thí nghiệm trên não chuột con, có độ đàn hồi lớn hơn rất nhiều so với não chuột trưởng thành”. Mục tiêu tiếp theo sẽ là cố gắng tái lập trình tế bào thần kinh và vòng tuần hoàn ở não bộ của chuột già. 

Nguồn: vista.gov.vn (Theo Physics, 11/2015)