Ngủ.
Là thứ ta bỏ ra một phần ba cuộc đời để làm
nhưng liệu ta có thực sự hiểu được ý nghĩ của nó?
Hai ngàn năm trước, Galen
một trong các nhà nghiên cứu y học hàng đầu
của thế giới cổ đại,
đã giả dụ rằng khi thức
nguồn sức mạnh não, chất dịch của nó,
sẽ chảy tới mọi cơ quan trong cơ thể,
làm chúng hoạt động trong khi bộ não khô dần đi
và ông ấy nghĩ rằng khi đi ngủ
toàn bộ chất dịch này sẽ quay trở lại,
làm đầy lại bộ não
và làm mới lại suy nghĩ.
Nghe có vẻ vô lý với chúng ta.
Tuy vậy, Galen chỉ đang cố gắng giải thích
điều gì đó về giấc ngủ
thứ mà ta làm hàng ngày.
Chúng ta biết từ kinh nghiệm của chính mình
rằng khi đi ngủ, bạn thoải mái đầu óc
và khi mất ngủ
nó khiến đầu óc bạn mụ mẫm.
Giờ thì, dù biết về giấc ngủ nhiều hơn thời của Galen,
chúng ta vẫn chưa thực sự hiểu tại sao giấc ngủ
lại có công dụng phục hồi thần kì cho trí não.
Vậy nên, hôm nay tôi muốn chia sẻ về vài nghiên cứu gần đây
mà có lẽ sẽ làm sáng tỏ câu hỏi này.
Chúng ta biết rằng giấc ngủ có thể thực sự
là một giải pháp lập trình tinh tế
cho những nhu cầu cơ bản của não bộ,
một cách đặc trưng để bộ não
đáp ứng các đòi hỏi cao và khác biệt nhỏ
khiến nó khác với tất cả mọi cơ quan còn lại.
Vậy hầu như mọi hoạt động sinh lý ta có
có thể coi như một loạt các vấn đề
và các giải pháp tương ứng.
Và vấn đề đầu tiên mọi cơ quan phải xử lý
là sự cung cấp dưỡng chất liên tục
để nuôi dưỡng các tế bào trong cơ thể.
Trong não, đó là phần đặc biệt quan trọng;
hoạt động xung điện mãnh liệt sử dụng
tới một phần tư năng lượng toàn bộ cơ thể
mặc dù bộ não chỉ chiếm
khoảng hai phần trăm khối lượng cơ thể.
Do vậy, hệ thống tuần hoàn đó
giải quyết vấn đế đề phân phối dinh dưỡng
bằng cách gửi các mạch máu cung cấp dinh dưỡng
và oxy tới mọi xó xỉnh của cơ thể.
Các bạn có thể thấy điều đó qua video sau.
Đây, chúng ta xem các mạch máu
trong não của một con chuột sống.
Các mao mạch tạo nên một hệ thống phức tạp
phủ toàn bộ diện tích não bộ.
Chúng bắt đầu từ vỏ não, rồi tự đâm vào các nhóm tế bào,
và khi tỏa ra, chúng cung cấp dinh dưỡng
và oxy tới từng tế bào não.
Khi mọi tế bào cần dinh dưỡng để hoạt động,
chúng cũng tạo ra chất thải như sản phẩm phụ,
và việc dọn dẹp chất thải đó là vấn đề cơ bản thứ hai
mà mọi cơ quan phải xử lý.
Giản đồ này thể hiện hệ mạch bạch huyết
dần dần phát triển để đáp ứng nhu cầu.
Đó là hệ thống mạch song song thứ hai
phát triển khắp cơ thể.
Nó mang protein và chất thải khác
qua các khoảng trống giữa các tế bào,
thu nhặt rồi bơm chúng vào máu
để thải đi.
Nhưng nếu xem thật kĩ giản đồ này,
bạn sẽ thấy một vài điều không hợp lý.
Nếu chúng ta phóng to đầu chàng trai,
một trong những thứ, bạn sẽ thấy ở đó
là chẳng có mạch bạch huyết nào ở não cả.
Nhưng nó không có nghĩa gì nhiều, phải không?
ý tôi là, não là một cơ quan hoạt động cô đặc
tạo ra lượng lớn chất thải cần được làm sạch hiệu quả.
Vì vậy, nó thiếu các mạch bạch huyết, nghĩa là
phương pháp mà phần còn lại cơ thể sử dụng để làm sạch chất thải
không áp dụng cho não bộ.
Vậy não làm thế nào để giải quyết
vấn đề làm sạch chất thải của mình?
Ồ, đó có vẻ như một câu hỏi đơn giản
khi mới tham gia vào câu chuyện
cái mà ta tìm thấy
cũng như cái mà ta để trong não,
dưới tất cả các nơ ron và mao mạch,
đó là cách giải quyết của bộ não,
đối với vấn đề dọn sạch chất thải,
thật không thể ngờ.
thật khác lạ,
nhưng cũng thật là đẹp.
Tôi sẽ nói bạn biết phát hiện của chúng tôi.
Vì bộ não có một cái bể lớn
chứa đầy dịch sạch gọi là tủy não.
Chúng tôi gọi chúng là CSF.
CSF lấp đầy các khoảng trống xung quanh não
và chất thải từ trong não
theo các hướng ra, nhập vào CSF
bị thải ra, cùng chất bẩn, vào máu.
Nghe giống hệ bạch huyết, đúng không?
Nhưng thú vị là chất dịch và chất thải từ trong não bộ,
sẽ không thấm một cách tùy tiện tới bể CSF.
Thay vào đó, sẽ có một hệ thống bơm
chuyên tổ chức và hiện thực quá trình này.
Các bạn có thể xem trong các video sau.
Đây, chúng ta lại xem não
của một con chuột sống
Khung ảnh ở phía bên trái thể hiện
điều đang diễn ra trong bề mặt vỏ não,
và khung hình bên phái chỉ ra
điều đang diễn ra dưới bề mặt vỏ não
trong các mao mạch.
Chúng tôi đánh dấu các mao mạch màu đỏ,
và hệ thống CSF xung quanh não màu xanh.
Nào, giờ cái khiến ta ngạc nhiên
là chất dịch ở ngoài bộ não,
không nằm hoài ở ngoài.
Thay vào đó, CSF được bơm ngược vào trong
qua bộ não
đi liền bên ngoài các mao mạch ngoài,
và chảy vào trong não bộ
đi bên ngoài xung quanh các mạch,
giúp làm sạch
rửa sạch các chất thải từ khoảng trống giữa các tế bào não.
Nếu bạn nghĩ về nó,
sử dụng phía ngoài của các mao mạch như vậy
thực sự là một cách giải quyết rất sáng tạo, thông minh
bởi vì bộ não bị đóng chặt
trong một hộp sọ rắn chắc
và chứa đầy tế bào,
vậy nên không có thêm nhiều khoảng trống
cho một hệ thống mạch thứ hai như mạch bạch huyết.
Mao mạch, chúng sẽ mở rộng từ bề mặt não
cho tới mọi tế bào đơn nhất trong não
điều đó có nghĩa là những chất dịch
chuyển hóa ở phía ngoài các mạch
có thể dễ dàng tiếp cận vùng não bộ,
vậy nên, đó thực sự là một cách hay
để tái sử dụng hệ mao mạch, mạch máu,
chiếm lấy và thay thế chức năng
ở hệ thống mạch thứ hai, hệ bạch huyết,
giúp bạn không cần thêm nó nữa.
Tuyệt vời là không một cơ quan nào khác
có thể sử dụng cách đó
để làm sạch chất thải từ giữa các tế bào.
Đây là một cách giải quyết hoàn toàn dành riêng cho bộ não.
Tuy nhiên, khám phá gây bất ngờ nhất
trong tất cả những điều mà tôi vừa nói với các bạn,
với tất cả các chất dịch chảy trong não bộ,
điều đó chỉ xảy ra khi bộ não đang ngủ.
Đây, video bên trái
chỉ ra bao nhiêu CSF chuyển dịch
qua não một con chuột sống khi nó thức.
Gần như chẳng có gì.
Cùng một loài vật đó,
nếu đợi tới lúc nó ngủ,
cái mà chúng ta thấy đó là CSF
đang vội chảy qua vỏ não,
cùng lúc đó, chúng tôi khám phá ra
rằng khi bộ não đi ngủ,
các tế bào não tự thu hẹp lại,
mở thêm khoảng trống,
cho phép chất dịch chảy qua
và chất thải được làm sạch.
Vậy có vẻ như Galen đã phần nào
đúng khi viết về
dòng dịch chảy mạnh trong não bộ
khi ta đi ngủ.
Nghiên cứu của chúng tôi, 2000 năm sau,
gợi ý rằng
khi bộ não thức
và ở lúc bận rộn nhất,
nó trì hoãn việc tẩy sạch chất thải
từ khoảng giữa các tế bào,
khi não đi ngủ
và không phải bận rộn nữa,
nó chuyển sang chế độ làm sạch
để loại bỏ chất thải giữa các tế bào,
được tích tụ trong suốt cả ngày.
Nó thực sự giống như kiểu bạn hay tôi
chất chồng cả đống việc nhà trong tuần làm việc
khi ta không có thời gian để xử lý,
rồi chờ đến ngày cuối tuần để dọn dẹp.
Tôi vừa mới nói rất nhiều về việc làm sạch chất thải,
nhưng vẫn chưa đi vào chi tiết các loại chất thải mà bộ não cần làm sạch
khi ta ngủ để giữa gìn sức khỏe.
Sản phầm thải mà các nghiên cứu gần đây quan tâm nhất là amyloid-beta
một loại protein được não tiết ra liên tục.
Não tôi đang tạo ra amyloid-beta
và não của các bạn cũng vậy.
Nhưng ở bệnh nhân Alzheimer,
amyloid-beta tăng nhiều và tập trung
ở các khoảng trống giữa các tế bào não,
thay vì được làm sạch chúng bị giữa lại,
và việc gia tăng amyloid-beta
được xem như một bước quan trọng
của sự phát triển một căn bệnh khủng khiếp.
Chúng tôi tính tốc độ amyloid được dọn
từ não khi nó còn thức
so với khi đang ngủ,
và nhận ra rằng,
việc dọn sạch amyloid-beta
nhanh hơn rất nhiểu khi não ngủ.
Do đó ngủ, là một phần giải pháp của bộ não
để giải quyết vấn đề chất thải,
và điều này có thể làm thay đổi cách ta nghĩ
về mối quan hệ giữa ngủ, amyloid-beta, và chứng Alzheimer.
Một loạt các nghiên cứu lâm sàng gần đây chỉ ra rằng
ở các bệnh nhân chưa phát triển Alzheimer,
giấc ngủ kém chất và thời lượng
có liên quan với lượng gia tăng Amyloid-beta ở não,
và mặc dù nghiên cứu không chứng minh
việc thiếu ngủ và ngủ kém lượng
gây nên chứng Alzheimer,
chúng lại đề cập đến sự thất bại của não
trong việc dọn sạch nhà
thông qua việc dọn sạch Amyloid-beta
có thể góp phần làm cho Alzheimer phát triển.
Nghiên cứu mới này nói với ta
rằng thứ duy nhất mà các bạn đã biết về giấc ngủ,
thậm chí, cả Galen cũng hiểu về giấc ngủ,
liên quan tới việc làm tươi mới đầu óc.
có thể là một phần lớn ý nghĩa của việc ngủ.
Thấy đó, bạn và tôi, chúng ta đi ngủ hằng đêm
nhưng bộ não chúng ta, thì không bao giờ nghỉ.
Trong khi cơ thể và đầu óc
còn đang đi dạo đâu đó trong giấc mơ,
hệ vận động của não bộ vẫn đang thầm lặng
làm sạch và duy trì một cỗ máy hết sức phức tạp.
Giống như việc nhà, một công việc chẳng thú vị và thoải mái,
nhưng lại hết sức quan trọng.
Nếu bạn dừng dọn dẹp bếp núc trong một tháng,
nhà bạn sẽ trở nên không thể ở được nhanh thôi.
Nhưng ở trong não bộ, kết quả sau đó có thể tệ hại hơn
là sự xấu hổ của tình trạng bẩn thỉu,
bởi làm sạch bộ não là một chức năng tốt cho sức khỏe
và nhiệm vụ của trí óc và cơ thể đang trong tình trạng xấu
đó là lí do tại sao việc hiểu
công việc dọn dẹp cơ bản của bộ não hôm nay
có thể trở nên tối quan trọng trong việc ngăn ngừa và chữa trị
những căn bệnh về trí óc ngày mai.
Xin cám ơn.
( Vỗ tay)