Nghiên cứu mới phát hiện tế bào não tiếp tục phát triển ngay cả ở tuổi già

Một nghiên cứu mới tiết lộ rằng tế bào thần kinh (nơ-ron) tại vùng trung tâm trí nhớ của não bộ, là hồi hải mã (hippocampus), vẫn tiếp tục hình thành ngay cả trong giai đoạn trưởng thành muộn.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Science, cung cấp bằng chứng mới mạnh mẽ cho thấy não người tiếp tục sản sinh tế bào thần kinh ở hồi hải mã – vùng não quan trọng cho trí nhớ – ngay cả trong các giai đoạn sau của cuộc đời. Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Viện Karolinska (Thụy Điển) thực hiện, giúp giải đáp một vấn đề tranh luận đã kéo dài hàng thập kỷ về khả năng thích ứng thực sự của não bộ trưởng thành.

Hồi hải mã đóng vai trò then chốt trong trí nhớ, học tập và điều hòa cảm xúc. Năm 2013, Jonas Frisén và các cộng sự tại Viện Karolinska từng gây chú ý khi chứng minh rằng tế bào thần bào mới có thể hình thành tại khu vực này trong giai đoạn trưởng thành. Họ đã phân tích nồng độ carbon-14 trong DNA chiết xuất từ mô não, cho phép họ ước tính thời điểm "sinh ra" của các tế bào này.

Bất chấp phát hiện trước đó, vẫn tồn tại câu hỏi về mức độ quan trọng thực sự của quá trình tạo tế bào thần kinh ở người trưởng thành (neurogenesis). Cụ thể, giới khoa học thiếu bằng chứng trực tiếp cho thấy các tế bào chịu trách nhiệm tạo ra nơ-ron mới – gọi là tế bào tiền thân thần kinh (neural progenitor cells) – hiện diện và đang tích cực phân chia trong não người trưởng thành.

Giáo sư Jonas Frisén, Trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Sinh học Tế bào và Phân tử tại Viện Karolinska, cho biết: “Giờ đây chúng ta đã có thể xác định được các tế bào nguồn gốc này. Điều đó khẳng định rằng quá trình hình thành nơ-ron mới vẫn đang tiếp diễn ở hồi hải mã của não bộ trưởng thành”.

Trong nghiên cứu mới, nhóm đã kết hợp nhiều phương pháp tiên tiến để kiểm tra mô não từ những người trong độ tuổi từ 0 đến 78, lấy từ các ngân hàng sinh học quốc tế. Họ sử dụng kỹ thuật giải trình tự RNA phạm vi đơn nhân (single-nucleus RNA sequencing) để phân tích hoạt động gen trong từng nhân tế bào riêng lẻ, cùng kỹ thuật dòng chảy tế bào (flow cytometry) để nghiên cứu đặc tính tế bào. Kết hợp với công nghệ học máy (machine learning), các nhà nghiên cứu đã xác định được những giai đoạn phát triển khác nhau của tế bào thần kinh, từ tế bào gốc đến nơ-ron non, nhiều tế bào trong số đó đang ở giai đoạn phân chia.

Để định vị các tế bào này, nhóm sử dụng hai kỹ thuật hiển thị vị trí hoạt động của gen trong mô: RNAscope và Xenium. Các phương pháp này xác nhận rằng tế bào mới hình thành nằm ở một khu vực cụ thể của hồi hải mã gọi là răng cưa (dentate gyrus). Khu vực này rất quan trọng cho việc hình thành trí nhớ, học tập và khả năng nhận thức linh hoạt.

Kết quả cho thấy tế bào tiền thân thần kinh ở người trưởng thành tương đồng với ở chuột, lợn và khỉ, nhưng có một số khác biệt về gen hoạt động. Ngoài ra, có sự khác biệt lớn giữa các cá nhân – một số người trưởng thành có nhiều tế bào tiền thân thần kinh, số khác lại hầu như không có.

Giáo sư Frisén giải thích: “Điều này cung cấp một mảnh ghép quan trọng để hiểu cách não người hoạt động và thay đổi trong suốt cuộc đời. Nghiên cứu của chúng tôi cũng có thể mang lại ý nghĩa cho sự phát triển các liệu pháp tái tạo nhằm kích thích quá trình tạo tế bào thần kinh trong các bệnh thoái hóa thần kinh và rối loạn tâm thần”.