Ươm giống một nơron, vun trồng một bộ não

TTCT - Vòng đời sinh tử miệt mài của các tế bào là lý do chúng ta sẽ có một cơ thể hoàn toàn mới chỉ trong vòng từ 7-10 năm. Khi ta già đi, vòng sinh tử ấy vẫn tiếp diễn nhưng không còn hiệu quả như trước nữa, đơn giản vì số tế bào chết đi nhiều hơn số tế bào mới sinh ra.

Hình 1: Những tế bào gốc (stem cell) di chuyển lên phía trên bề mặt và chuyển hóa thành nơron.

Cơ thể chúng ta có khoảng 70.000 tỉ tế bào. Mỗi loại tế bào lại có một vòng đời dài ngắn khác nhau. Chẳng hạn mỗi ngày có tới 40.000 tế bào da chết đi vì chúng có vòng đời chỉ chừng 2 tháng. Hãy tưởng tượng chỉ sau 2 tháng, bộ da mà chúng ta đang có đây đã hoàn toàn được thay thế bởi những tế bào mới.

Như một chiếc xe liên tục được thay phụ tùng, chúng ta có một bộ xương mới trong vòng 10 năm, một bộ gan mới sau chừng một năm, và lớp da quanh dạ dày chỉ sau một ngày.

Nhưng có một bộ phận cơ thể mà những tế bào một khi đã chết đi thì không thể thay thế, mất một lần là mất hẳn. Đó là bộ não. Hãy tưởng tượng khi chiếc xe mất đi những chiếc đinh vít và dây nối quan trọng nhưng không thể tìm được đồ thay thế. Chính vì vậy, những căn bệnh liên quan đến não bộ thường để lại di chứng nghiêm trọng như stress, trầm cảm, mất ngủ, hay tổn thương tâm lý.

Tuy nhiên, chúng ta vẫn còn một niềm hi vọng lớn. Dù 100 tỉ nơron không thể tái tạo, nhưng phía sâu trong lòng não bộ, ở vùng đồi hải mã (hippocampus), các nhà khoa học mới phát hiện ra sự sản sinh của những nơron mới.

Vùng đồi hải mã có vai trò tối quan trọng trong việc giúp con người ghi nhớ, học hành và điều khiển cảm xúc. Theo ước tính, mỗi ngày một người khỏe mạnh có thể sản sinh ra 700 nơron mới ở khu vực này.

Tức là chỉ trong vòng vài chục năm, chúng ta hoàn toàn có thể có một vùng đồi hải mã mới. Hãy so sánh với bộ nhớ của một chiếc máy tính hằng ngày hằng giờ được cập nhật và một bộ nhớ chạy cả đời không bảo hành sửa chữa, chúng ta sẽ hiểu tầm quan trọng của 700 nơron mới mỗi ngày.

Phát hiện khoa học này đã tạo tiền đề cho một chuyên ngành mới ra đời có tên là neurogenesis. Trong hình 1, chúng ta có thể thấy những tế bào gốc (stem cell) di chuyển lên phía trên bề mặt và chuyển hóa thành nơron, như những hạt mầm nảy chồi thành cây xanh nuôi dưỡng cho não bộ. Vậy làm thế nào để 700 nơron ấy được sản sinh đều đặn?

Làm thế nào để ươm trồng và khiến cho các tế bào gốc nảy chồi thành tế bào thần kinh nơron mà không phải một dạng tế bào nào khác?

Tập thể thao

Trong một nghiên cứu của Henriette van Praag và đồng nghiệp, các nhà khoa học chia chuột thành một số nhóm, có nhóm sống trong lồng bình thường, có nhóm được bơi, hoặc học cách nhớ đường, và nhóm cuối cùng sống trong lồng có trang bị vòng quay, tương tự như máy tập chạy trong phòng gym.

Kết quả cho thấy những con chuột chạy thể dục có số nơron mới - những chấm đen trên ảnh - nhiều gấp đôi những con sống đời lười biếng, nhiều hơn cả những con chỉ học hành và những con có cơ hội bơi lội. Không những thế, bọn chuột chạy thể dục sau đó còn học cách tìm đường nhanh hơn, nghĩa là nơron sản sinh mới khiến đầu óc chúng trở nên sáng sủa thông minh hơn (hình 2).

Hình 2: Những con chuột chạy thể dục có số nơron mới - những chấm đen trên ảnh - nhiều gấp đôi những con sống đời lười biếng.

Nhưng như vậy hóa ra chỉ chạy bộ mới làm não sản sinh nơron mới hay sao? Với bọn chuột thì là vậy, còn với người, chúng ta chưa có nhiều nghiên cứu cụ thể vì ta không thể mổ óc người sau khi cho họ tập các môn thể dục khác nhau để so sánh như ta làm với chuột.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng tập thể dục nhìn chung là có lợi. Lũ chuột trong nghiên cứu tiên phong kể ở trên có thể đã stress vì bị buộc phải bơi, chứ không tự-nguyện-tập-thể-dục như lũ chuột có máy chạy gym ở trong lồng.

chỉ cần “một tí tẹo” mới

Nếu tập thể dục khiến đầu óc ta sáng láng hơn thì hóa ra việc luyện tập bộ óc hằng ngày không hiệu quả bằng tập thể dục sao? Chẳng phải là khoa học đã chứng minh rằng bộ não cũng giống như cơ bắp, khỏe mạnh lên bằng việc học thêm những điều mới mỗi ngày?

Chúng ta hãy cùng theo dõi một thí nghiệm trên series “Trust me, I’m a doctor” (Tin tôi đi, tôi là bác sĩ) với ba nhóm người: một nhóm luyện não bằng giải các bài toán đố, một nhóm tập thể dục, và một nhóm học vẽ. Kết quả: nhóm học vẽ có khả năng nâng cấp bộ não cao hơn hẳn.

Lời lý giải được đưa ra là do nhóm học vẽ đã rèn luyện bộ não bằng cả hai phương pháp: (1) bắt bộ não phải học một kỹ năng mới, và (2) kích thích bộ não bằng hoạt động cơ bắp, bởi những người trong nhóm học vẽ phải đi đến các lớp học và đứng hàng tiếng liền trong suốt các buổi học.

Vậy chúng ta rút ra kết luận gì cho cuộc sống hằng ngày? Đó là để kích thích sự sản sinh của các nơron mới, tập thể dục phải được ứng dụng cho cả cơ thể và não bộ. Thiếu một trong hai điều đều làm giảm khả năng ươm trồng nơron.

Đó là lý do tại sao trong những trường đại học hàng đầu thế giới, sinh viên được khuyến khích luyện tập và thi đấu thể thao, bởi sự kết hợp giữa vận động cơ thể và trí não sẽ tạo ra sản phẩm tối ưu.

Ở Việt Nam, mục tiêu học trọn đời gặp một khó khăn mang tính lịch sử. Đó là vì nền giáo dục của chúng ta có xuất phát điểm từ việc học để đi thi làm quan. Sau khi thi đỗ là dừng học tập. Một xã hội bằng cấp khiến việc học mất đi niềm hứng thú nội hàm của “học vì thích”.

Tuy nhiên, để kích thích việc sản sinh ra nơron mới, học trở thành điều kiện tiên quyết. Khoa học đã chứng minh rằng bộ não của chúng ta già đi và trí nhớ trở nên lú lẫn không hẳn vì chúng ta tuổi cao sức yếu, mà là vì ta quyết định... về hưu và cho bộ não nghỉ ngơi.

Đừng quên các nơron một khi sinh ra là sẽ sống với ta cả đời. Ta không dùng thì nó sẽ chết. Và khi nó chết, không như các bộ phận khác của cơ thể, nó sẽ ra đi mãi mãi không để lại người nối dõi.

Chúng ta có thể học bất cứ điều gì, miễn là phải có một chút yếu tố mới. Nếu bạn thích khiêu vũ, hãy tập một điệu nhảy mới. Nếu bạn thích đọc sách, hãy đọc mỗi tháng một cuốn sách mới. Nếu bạn thích nấu ăn, hãy nấu mỗi tuần một món mới.

Yếu tố mới đừng nên quá khó, vì nó làm ta nản chí mà bỏ cuộc, chỉ nên mới một tí tẹo thôi. Chính vì thế học một ngôn ngữ mới là phương pháp hiệu quả nhất, vì mỗi ngày bạn chỉ cần 5-10 phút để học 3 từ mới.

Bài viết này là kết quả của việc tôi quyết định trở lại thành sinh viên ở tuổi 42 sau khi đăng ký học thạc sĩ về thần kinh ứng dụng tại Đại học King (Anh quốc). Vì không có nền móng kiến thức về sinh học, tôi phải mất rất nhiều thời gian để hiểu bài giảng của các giáo sư. Nhưng tôi biết rằng đây là cách tốt nhất để bộ não mình tiếp tục nảy mầm đâm chồi.

Hãy tạo ra tín hiệu hỏng hóc

King là trường đại học hàng đầu thế giới về khoa học não bộ. Một trong những giáo sư của tôi trong buổi học tuần trước là chuyên gia nổi tiếng về neurogenesis. Cô đã chia sẻ với chúng tôi về các món ăn hằng ngày để thúc đẩy não sản sinh ra nơron mới.

Hôm đó, cô gần như nhịn từ sáng đến tối, chỉ uống nước, ăn một quả táo và một chút ngũ cốc. Cứ một ngày ăn bình thường, một ngày gần như nhịn - đó là cách TS Sandrine Thuret bắt não mình phải luyện tập.

Tôi đã viết câu hỏi gửi đến TS Thuret. Cô chưa kịp trả lời, nhưng đây là cách tôi tự giải thích chế độ ăn uống của cô. Nếu bạn là người tập gym, bạn sẽ hiểu bản chất của các bài tập là... xé nát các cấu trúc cơ.

Cơ thể chúng ta thấy tín hiệu hỏng hóc sẽ điều binh khiển mã đổ đến chỗ hỏng để sửa chữa, bồi bổ. Nếu ta xé nát cấu trúc cơ ở một liều lượng vừa đủ, quá trình sửa chữa sẽ diễn ra liên tục khiến cho các cơ ngày một to ra, khỏe lên.

Chính vì vậy, nguyên tắc của tập gym/tập cơ là luôn luôn hành hạ cơ thể mình một tí, và bắt cơ thể mình cố gắng hơn một tí. Áp dụng vào não bộ, việc nhịn ăn vừa đủ không tạo ra hệ lụy sức khỏe lâu dài, mà lại khiến não được kích thích để chạy chữa, đáp lại tín hiệu “hỏng hóc”, biến việc tiếp tế trở thành một thói quen thay vì năm thì mười họa mới xảy ra.

Tuy nhiên, phương pháp ăn uống như vậy không chỉ là cách duy nhất để não sinh nơron đều đặn. Các loại thực phẩm có chất flavonoid như việt quất xanh (blueberry) hay sôcôla nâu đen (dark chocolate) cũng có tác dụng tương tự. Axit béo omega 3 trong cá hồi, trứng, hạt óc chó, đậu phụ, súp lơ trắng, rau có màu xanh đậm... đều là những thực phẩm giúp thúc đẩy quá trình ươm trồng nơron.

Nếu chúng ta nhìn não bộ mình như một khu vườn, thật là kỳ diệu khi thấy nó đơm hoa kết trái. Những khởi đầu mới không nhất thiết phải chờ đến thời khắc giao thừa khi mùa mới thay đổi ngày trên lịch.

Từng giờ từng phút, trong não bộ của chúng ta, những tế bào liên tục được sinh ra, lá non liên tục đâm chồi, và rễ cây liên tục tìm nguồn thức ăn trong đất. Người làm vườn - là mỗi chúng ta - có thể làm ba điều để ươm giống những nơron, đó là tập thể dục, học thêm điều mới, và ăn uống đúng cách. Chúng ta hoàn toàn có thể nuôi trồng một não bộ khỏe mạnh, kể cả khi cơ thể đã già yếu.■