Nghiên cứu mới với những tác động đối với việc điều trị bệnh Parkinson cho thấy rằng khi chúng ta muốn di chuyển, tất cả nhu cầu não của chúng ta là một sự bùng nổ nhanh chóng của dopamine.
Kết quả, bởi các nhà khoa học tại Trung tâm Champalimaud về Không xác định ở Bồ Đào Nha cũng như Đại học Columbia ở thành phố New York, NY, đặt câu hỏi ý tưởng rằng não cần một mức dopamine liên tục cho chuyển động bình thường.
Một báo cáo về nghiên cứu, được công bố trên tạp chí, mô tả cách thức ngay lập tức trước khi họ bắt đầu chuyển động, các tế bào thần kinh liên quan, hoặc các tế bào thần kinh, cho thấy đỉnh trong hoạt động dopamine.
Tiến sĩ Joaquim Alves da Silva, một nhà tâm thần học và thần kinh học của Trung tâm Champalimaud và Đại học Nova ở Lisbon, Bồ Đào Nha, cho biết: “Kết quả quan trọng nhất của chúng tôi là lần đầu tiên chúng tôi cho thấy sự thay đổi hoạt động thần kinh là cần thiết để thúc đẩy phong trào. “
“Và, cũng là lần đầu tiên,” ông tiếp tục, “chúng tôi đã chỉ ra rằng đỉnh dopamine trước sự khởi đầu chuyển động không chỉ điều chỉnh sự khởi đầu, mà còn điều chỉnh sức sống của chuyển động.”
Cái chết của tế bào dopamine dẫn đến bệnh Parkinson
Bệnh Parkinson là một rối loạn tiến triển phát triển khi các tế bào sản xuất dopamine ở vùng nguyên tử Nigra, là vùng não kiểm soát chuyển động, chết.
Dopamine là một chất dẫn truyền thần kinh, hoặc một sứ giả hóa học mang tín hiệu giữa các tế bào thần kinh. Nó liên quan đến một số chức năng của não, bao gồm sự kiểm soát chuyển động và hành vi liên quan đến phần thưởng và niềm vui.
Các triệu chứng chính của bệnh Parkinson bao gồm run, cứng khớp, chậm vận động, và phối hợp và cân bằng kém. Khi các triệu chứng tiến triển, chúng làm cho việc nói chuyện, đi bộ, thực hiện các công việc hàng ngày và sống độc lập trở nên khó khăn hơn.
Mặc dù căn bệnh này chủ yếu ảnh hưởng đến những người trên 60 tuổi, khoảng 4% trường hợp Parkinson được chẩn đoán ở những người dưới 50 tuổi.
Trên thế giới, có hơn 10 triệu người sống chung với bệnh Parkinson. Tại Hoa Kỳ – nơi có khoảng 60.000 người được chẩn đoán mắc bệnh Parkinson mỗi năm – tổng chi phí của bệnh được ước tính là 25 tỷ đô la mỗi năm.
Hiện tại không có cách chữa bệnh Parkinson. Tuy nhiên, có những loại thuốc có thể làm giảm đáng kể các triệu chứng cho nhiều người bằng cách giúp bổ sung và duy trì nguồn cung cấp dopamin suy giảm của bộ não.
Khó khăn là khởi đầu chuyển động, chậm chạp
Nghiên cứu mới đặc biệt quan trọng bởi vì nó cho thấy rằng có thể có một cách tốt hơn để điều chỉnh tình trạng thiếu hụt dopamine.
Tiến sĩ Alves da Silva giải thích rằng những người mắc bệnh Parkinson “không có vấn đề về động cơ toàn cầu”, nhưng là một vấn đề cụ thể. Trong hoàn cảnh thích hợp, họ có thể thực hiện các nhiệm vụ vận động phức tạp. Ví dụ, nếu được đẩy vào đúng thời điểm, họ thậm chí có thể đi xe đạp.
“Vấn đề của bệnh nhân”, ông nói thêm, “là khó khăn trong việc bắt đầu chuyển động và trong sự chậm chạp của phong trào.” Chính quan sát này đã thúc đẩy đội nghiên cứu điều tra thêm.
Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật gọi là optogenetics, sử dụng ánh sáng laser để kích thích nhanh hoạt động của tế bào thần kinh trong não chuột.
Optogenetics là một công nghệ tương đối mới đang thay đổi “cảnh quan của khoa học thần kinh” bằng cách cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về cách các mạch não đặc biệt hoạt động trong sức khỏe và bệnh tật.
Tiến sĩ Alves da Silva nói rằng họ đã sử dụng nó để đảm bảo rằng họ chỉ ghi lại hoạt động trong các tế bào thần kinh sản xuất dopamine của các con chuột thần kinh của chuột.
Sự bùng nổ của hoạt động tế bào thần kinh dopamine
Các nhà khoa học đã ghi lại những gì đã xảy ra trong não của chuột khi chúng di chuyển tự do trong một không gian mở. Sử dụng cảm biến chuyển động, họ có thể phát hiện khi động vật bắt đầu di chuyển và xác định hoạt động của các tế bào sản xuất dopamine trong giai đoạn dẫn đến di chuyển của chúng.
Kết quả cho thấy hoạt động của các tế bào thần kinh sản xuất dopamine đạt đỉnh ngay trước khi những con chuột bắt đầu một chuyển động nhất định.
Sau đó, trong một thí nghiệm khác, họ cho phép những con chuột tự do đi lang thang, ngoại trừ việc họ thao tác với hoạt động của các tế bào thần kinh tạo ra dopamine của họ bằng cách sử dụng laser để bật và tắt chúng.
Một lần nữa, với sự giúp đỡ của các cảm biến chuyển động, họ có thể liên kết điều này khi những con chuột đang di chuyển và không di chuyển.
Tiến sĩ Alves da Silva lưu ý rằng kích hoạt các tế bào thần kinh sản xuất dopamine khi những con chuột không di chuyển “trong nửa giây là đủ để thúc đẩy chuyển động – và với sức sống hơn – không có hoạt động của các tế bào thần kinh này”.
Nhưng, nếu họ kích hoạt các tế bào thần kinh khi những con chuột đã chuyển động, các động vật tiếp tục như chúng – không có sự thay đổi trong chuyển động hoặc sức sống của chúng, mà chúng được xác định từ những thay đổi trong gia tốc.
Kết quả cũng có thể giải thích mối liên hệ với động lực
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy kết quả tương tự khi họ tắt các tế bào thần kinh sản xuất dopamin ở giữa một chuyển động liên tục – không có thay đổi trong chuyển động hoặc sức sống của nó.
“Kết quả này,” tác giả cao cấp Rui Costa, một giáo sư về khoa học thần kinh và thần kinh học làm việc tại Đại học Columbia, “cho thấy hoạt động của các tế bào thần kinh dopamine có thể đóng vai trò như một cánh cổng cho phép hay không bắt đầu chuyển động.”
“Họ giải thích lý do tại sao dopamine lại quan trọng trong động lực, và cũng là lý do tại sao thiếu dopamine trong bệnh Parkinson dẫn đến các triệu chứng như vậy”, ông nói thêm.
Một trong những loại thuốc hiện đang được sử dụng để điều trị bệnh Parkinson là levodopa, làm tăng mức độ dopamine của cơ thể.
“Nhưng levodopa tăng dopamine tất cả các thời gian, không chỉ khi chúng ta muốn di chuyển,” Giáo sư nói.Costa, thêm rằng việc sử dụng lâu dài của thuốc cũng dẫn đến rối loạn vận động, một tình trạng đặc trưng bởi các cử động không tự nguyện và thất thường.
“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng các chiến lược có thể thúc đẩy dopamine khi có mong muốn di chuyển sẽ hoạt động tốt hơn”.
Giáo sư Rui Costa
