Nghiên cứu mới chỉ ra rằng vi khuẩn có thể giao tiếp trực tiếp với não người thông qua một cơ chế thần kinh, chứ không chỉ đơn thuần là phản ứng miễn dịch hay viêm nhiễm như trước đây vẫn nghĩ - Ảnh: AI
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke (Mỹ) đặt tên là "giác quan thần kinh vi sinh" (neurobiotic sense), phát hiện này mở ra một cách hiểu hoàn toàn mới về mối liên hệ giữa vi sinh vật đường ruột và não bộ, vốn được gọi là "trục ruột - não" (gut-brain axis).
Ruột: Nơi bắt đầu của một giác quan chưa từng được biết đến
Từ lâu ruột không còn chỉ được xem là "cỗ máy tiêu hóa", mà còn là một "bộ não thứ hai" của con người. Trong lòng ruột chứa một hệ thần kinh phức tạp gọi là hệ thần kinh ruột (enteric nervous system), cùng hàng trăm nghìn tỉ vi sinh vật sinh sống tạo thành microbiome đường ruột.
Hệ sinh thái này có vai trò quan trọng đối với sức khỏe tổng thể, ảnh hưởng đến miễn dịch, chuyển hóa, tâm trạng, thậm chí cả nhận thức.
Nhưng trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học đã phát hiện thêm một vai trò mới của microbiome: nó gửi tín hiệu trực tiếp đến não bộ thông qua một hệ thống thần kinh riêng biệt, với sự tham gia của dây thần kinh phế vị (vagus nerve) và một loại tế bào đặc biệt trong ruột gọi là neuropod.
Điều đặc biệt là cơ chế này hoạt động nhanh, trực tiếp và có tính thần kinh tương tự như các giác quan truyền thống (thị giác, thính giác…), và vì vậy nó đủ điều kiện để được xem là một giác quan hoàn toàn mới.
Câu chuyện bắt đầu từ… vi khuẩn
Nhóm nghiên cứu do nhà thần kinh học Diego Bohórquez dẫn dắt bắt đầu bằng một câu hỏi: Liệu cơ thể con người có thể cảm nhận các tín hiệu từ vi khuẩn trong thời gian thực, như một phản ứng thần kinh, chứ không chỉ là phản ứng miễn dịch hay viêm nhiễm thông thường?
Để kiểm chứng, họ sử dụng chuột làm mô hình thí nghiệm. Sau khi cho chuột nhịn ăn, các nhà nghiên cứu tiêm vào ruột chúng một liều nhỏ flagellin, là một loại protein nằm trong đuôi (tiêm mao) của vi khuẩn đường ruột.
Flagellin vốn được biết đến với khả năng kích hoạt hệ miễn dịch, nhưng nhóm nghiên cứu muốn kiểm tra xem liệu nó có thể gửi tín hiệu trực tiếp đến não hay không.
Kết quả thật bất ngờ: Những con chuột nhận flagellin ăn ít hơn bình thường, như thể có một tín hiệu truyền lên não thông báo rằng "đã no rồi".
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng flagellin được phát hiện bởi các tế bào thần kinh ruột đặc biệt gọi là neuropod cells. Các tế bào này có khả năng tiếp nhận thông tin từ vi khuẩn, sau đó gửi tín hiệu lên não thông qua dây thần kinh phế vị, một trong những dây thần kinh dài và quan trọng nhất trong cơ thể, kết nối ruột với não.
Việc hiểu rõ giác quan thứ 6 có thể mở ra hướng mới trong việc điều trị các bệnh lý như rối loạn ăn uống - Ảnh: AI
Để xác minh giả thuyết, các nhà khoa học thử nghiệm trên những con chuột bị vô hiệu hóa thụ thể nhận biết flagellin. Kết quả: chúng không có phản ứng điều chỉnh hành vi ăn uống như trước, và tiếp tục ăn nhiều, dù đã được tiêm flagellin.
Điều này chứng tỏ rõ ràng: Vi khuẩn có thể giao tiếp trực tiếp với não người thông qua một cơ chế thần kinh, chứ không chỉ đơn thuần là phản ứng miễn dịch hay viêm nhiễm như trước đây vẫn nghĩ.
Theo nhóm nghiên cứu, chuỗi phản ứng này đủ tiêu chuẩn để được coi là một giác quan riêng biệt: nó có đầu nhận tín hiệu (neuropod), có đường dẫn truyền (dây thần kinh phế vị), có trung tâm xử lý (não) và quan trọng nhất: Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hành vi của sinh vật theo thời gian thực.
"Giác quan này giúp vật chủ điều chỉnh hành vi dựa trên các tín hiệu phân tử phát ra từ chính các vi sinh vật cư trú trong cơ thể. Chúng tôi gọi đó là giác quan thần kinh vi sinh - neurobiotic sense", nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo.
Dù nghiên cứu được thực hiện trên chuột, các nhà khoa học tin rằng cơ chế tương tự cũng tồn tại ở người, bởi hệ tiêu hóa và thần kinh của chuột và người có nhiều điểm tương đồng.
Trong tương lai, việc hiểu rõ giác quan thứ 6 này có thể mở ra hướng mới trong việc điều trị các bệnh lý như: Rối loạn ăn uống (biếng ăn, ăn vô độ), béo phì, trầm cảm, lo âu, rối loạn tâm thần...
Nhà thần kinh học Diego Bohórquez cho biết bước tiếp theo là nghiên cứu sâu hơn về các tín hiệu vi sinh khác có thể đang âm thầm hoạt động trong ruột, cũng như tác động của chế độ ăn lên hệ vi sinh và cơ chế cảm nhận thần kinh mới phát hiện.
Đăng ký tại đây
Bình luận hay