Buzz
Các chuyên gia cho rằng dự án này có thể đánh dấu một "bước ngoặt lớn trong khoa học thần kinh thế kỷ 21", khi chúng ta lần đầu tiên thực sự hiểu được cách thức cơ thể tự "giao tiếp" với chính mình.
Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) đã bắt đầu một sáng kiến đầy tham vọng trị giá 14,2 triệu USD trong 5 năm tới, với mục tiêu giải mã "giác quan thứ sáu" của con người – khả năng mà não bộ sử dụng để cảm nhận và điều chỉnh các hiện tượng xảy ra bên trong cơ thể.
Dự án này được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Scripps và Viện Allen, với mục tiêu tạo ra bản đồ đầu tiên về cách hệ thần kinh theo dõi, giao tiếp và điều tiết các cơ quan nội tạng.
Câu hỏi tưởng chừng đơn giản như "làm sao não bộ biết khi nào cần thở, khi huyết áp thay đổi hay khi cơ thể đang chống lại nhiễm trùng?" lại dẫn đến một cơ chế sinh học cực kỳ phức tạp gọi là "nội cảm" (interoception).
Đây là quá trình mà hệ thần kinh không ngừng thu nhận, giải mã và phản ứng với các tín hiệu từ bên trong cơ thể, như tim, phổi, dạ dày, hay hệ miễn dịch, giúp cơ thể duy trì trạng thái cân bằng sinh lý, hay còn gọi là "cân bằng nội môi".
Khám phá "giác quan thứ sáu" của con người.
Khác với các giác quan quen thuộc như thị giác, thính giác hay khứu giác, vốn hoạt động nhờ các cơ quan cảm nhận bên ngoài, "nội cảm" lại là một giác quan thầm lặng, liên tục hoạt động trong cơ thể mà con người gần như không nhận thức được. Chính vì sự ẩn giấu và lan tỏa khắp cơ thể, việc nghiên cứu về nó cho đến nay vẫn rất khó khăn.
Các tín hiệu nội cảm được truyền từ nhiều cơ quan khác nhau qua hệ thần kinh, thường xuyên chồng chéo và không có ranh giới giải phẫu rõ ràng. Từ tim, phổi đến thận và ruột, hàng triệu tế bào thần kinh cảm giác cùng truyền tải thông tin về trung tâm điều khiển ở não, giúp cơ thể phản ứng nhanh chóng với các biến động sinh học.
Tuy nhiên, cơ chế chính xác của mạng lưới cảm nhận này (cách chúng kết nối, giao tiếp và điều hòa lẫn nhau) vẫn là một bí ẩn lớn.
Nhà khoa học thần kinh Ardem Patapoutian, người đoạt giải Nobel Sinh lý học và Y học năm 2021 nhờ phát hiện các cảm biến xúc giác tế bào, sẽ dẫn dắt dự án này. Ông cho biết: "Chúng tôi rất vinh dự khi NIH hỗ trợ loại hình nghiên cứu hợp tác cần thiết để hiểu rõ hơn các hệ thống phức tạp như vậy. Giải mã được mạng lưới cảm giác nội tại này sẽ mở ra cánh cửa mới cho y học hiện đại".
Cùng với Ardem Patapoutian là giáo sư Li Ye, chuyên gia sinh học hóa học tại Scripps Research, và Bosilica Tasich, giám đốc di truyền học phân tử của Viện Allen. Dự án còn có sự tham gia của phó giáo sư Xin Jin, người đảm nhiệm phần nghiên cứu hệ gen và đặc điểm tế bào thần kinh cảm giác.
Ardem Patapoutian, Li Ye và Xin Jin.
Xây dựng "bản đồ nội cảm" đầu tiên.
Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là xây dựng atlas nội cảm đầu tiên – một bản đồ 3D chi tiết mô tả cách các tế bào thần kinh cảm giác kết nối với từng cơ quan nội tạng. Phần nghiên cứu giải phẫu sẽ bắt đầu bằng việc đánh dấu và theo dõi hành trình của các dây thần kinh cảm giác từ tủy sống đến tim, phổi, ruột hay bàng quang. Những hình ảnh này sẽ được tái tạo bằng công nghệ chụp toàn thân tiên tiến, tạo ra bản đồ trực quan về mạng lưới thần kinh bên trong cơ thể.
Song song với nghiên cứu giải phẫu, nhóm cũng sẽ tiến hành giải mã di truyền của các tế bào thần kinh cảm giác để phân biệt từng loại tế bào theo chức năng, ví dụ, tế bào nào chịu trách nhiệm truyền tín hiệu từ dạ dày, tế bào nào từ gan, hoặc loại nào liên quan đến phản ứng viêm. Kết hợp hai hướng tiếp cận này, họ hy vọng sẽ xây dựng một cơ sở dữ liệu chuẩn hóa, dự kiến sẽ trở thành nền tảng cho các nghiên cứu thần kinh học trong nhiều thập kỷ tới.
Theo các nhà khoa học, việc hiểu rõ cấu trúc và chức năng của hệ thống nội cảm không chỉ là một bước tiến trong nghiên cứu khoa học, mà còn mang lại giá trị y học sâu rộng. Nhiều bệnh lý hiện nay, từ rối loạn tự miễn, đau mãn tính, rối loạn lo âu, trầm cảm cho đến thoái hóa thần kinh và cao huyết áp, đều có thể liên quan đến sự "lệch pha" trong tín hiệu giữa não và cơ thể.
Bằng cách tạo ra bản đồ chính xác về các đường truyền thần kinh này, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm ra cách điều chỉnh hoặc khôi phục lại sự cân bằng nội môi, mở ra những phương pháp điều trị mới cho các bệnh khó chữa.
Khi cơ thể "nói chuyện" với não bộ
Mặc dù ít được nhắc đến, nội cảm thực sự đóng vai trò trung tâm trong mọi hoạt động sống. Khi cơ thể thiếu nước, não sẽ gửi cảm giác khát; khi đường huyết giảm, ta cảm thấy đói; khi tim đập nhanh hoặc phổi thiếu oxy, ta cảm thấy bồn chồn hoặc lo lắng. Tất cả những cảm giác này là kết quả của việc não bộ liên tục "lắng nghe" cơ thể qua mạng lưới nội cảm.
Phó giáo sư Xin Jin nhận định: "Nội cảm có mặt trong gần như mọi khía cạnh của sức khỏe con người, nhưng đến nay nó vẫn là một lĩnh vực chưa được khám phá đầy đủ trong khoa học thần kinh. Bằng cách tạo ra bản đồ đầu tiên của hệ thống này, chúng tôi hy vọng sẽ đặt nền móng để hiểu rõ hơn cách mà não duy trì sự ổn định bên trong, điều gì làm nó bị rối loạn trong bệnh tật, và quan trọng nhất là làm thế nào để phục hồi lại trạng thái cân bằng đó".
Một cột mốc quan trọng trong khoa học thần kinh của thế kỷ 21
Giải thưởng nghiên cứu mà nhóm Scripps và Allen nhận được thuộc chương trình Nghiên cứu Rủi ro Cao, Phần thưởng Cao của NIH – một sáng kiến nhằm khuyến khích những ý tưởng táo bạo vượt ra ngoài giới hạn truyền thống. Theo đại diện của NIH, đây là dạng dự án "dám nghĩ, dám làm" mà cơ quan này muốn hỗ trợ, vì chúng có khả năng thay đổi hoàn toàn cách mà nhân loại hiểu về cơ thể và sức khỏe.
Nếu thành công, bản đồ nội cảm đầu tiên trên thế giới sẽ không chỉ giúp các nhà khoa học giải mã một trong những bí ẩn lớn nhất của sinh học người, mà còn mở ra những phương pháp điều trị cá nhân hóa, giúp bác sĩ có thể can thiệp trực tiếp vào hệ thống giao tiếp giữa não bộ và các cơ quan nội tạng, nơi khởi nguồn của mọi cảm giác, cảm xúc và sự sống.
