- Lão hóa gây ra thay đổi hệ vi sinh đường ruột, từ đó làm suy yếu truyền tín hiệu của dây thần kinh phế vị giữa ruột và não, khiến khả năng hình thành ký ức suy giảm
- Nhóm nghiên cứu đã dùng kích thích dây thần kinh phế vị để khôi phục trí nhớ và khả năng học tập của chuột già về mức của cá thể trẻ
- Sự gia tăng của một loại vi khuẩn cụ thể là Parabacteroides goldsteinii có liên hệ trực tiếp với suy giảm hoạt động hồi hải mã và giảm chức năng nhận thức
- Phản ứng viêm trong ruột ức chế tín hiệu của dây thần kinh phế vị, và quá trình này đóng vai trò là nguyên nhân trực tiếp gây suy giảm trí nhớ
- Điều hòa kết nối ruột–não được đề xuất như một chiến lược điều trị có thể đảo ngược suy giảm nhận thức liên quan đến lão hóa
Mối liên hệ giữa hệ vi sinh đường ruột và chức năng nhận thức
- Thay đổi thành phần quần thể vi sinh vật trong ruột ở chuột già có liên quan đến suy giảm nhận thức
- Tế bào miễn dịch cảm nhận những thay đổi này và gây ra phản ứng viêm, làm cản trở truyền tín hiệu của dây thần kinh phế vị
- Kết quả là hoạt động của hồi hải mã (hippocampus) giảm xuống và khả năng hình thành ký ức bị suy yếu
- Thông qua kích thích dây thần kinh phế vị, trí nhớ và khả năng định hướng không gian của chuột già được phục hồi về mức của chuột trẻ
- Nhóm nghiên cứu xác nhận rằng suy giảm trí nhớ không chỉ do các yếu tố bên trong não mà còn có thể được điều tiết bởi thay đổi trong môi trường đường ruột
Thí nghiệm trao đổi hệ vi sinh đường ruột
- Khi nuôi chung chuột trẻ (2 tháng tuổi) và chuột già (18 tháng tuổi), hệ vi sinh đường ruột của chuột trẻ chuyển sang kiểu của chuột già
- Chúng cho thấy hành vi tương tự chuột già khi khả năng nhận biết vật thể mới và thoát mê cung bị suy giảm
- Chuột được nuôi trong môi trường vô trùng không xuất hiện suy giảm trí nhớ
- Tuy nhiên, chuột trẻ được cấy vi sinh vật từ chuột già thì chức năng nhận thức suy giảm mạnh
- Ngược lại, khi cho chuột trẻ mang hệ vi sinh kiểu già dùng kháng sinh phổ rộng trong 2 tuần, chức năng nhận thức đã được phục hồi
Vai trò của vi khuẩn cụ thể và các chất chuyển hóa
- Ở chuột già, tỷ lệ Parabacteroides goldsteinii tăng lên, và vi khuẩn này liên quan trực tiếp đến suy giảm trí nhớ
- Khi đưa vi khuẩn này vào ruột của chuột trẻ, hoạt động hồi hải mã giảm và hiệu suất nhận thức suy giảm
- Sự gia tăng của vi khuẩn này làm tăng nồng độ axit béo chuỗi trung bình (medium-chain fatty acids),
- chất này kích hoạt phản ứng viêm của tế bào miễn dịch dòng tủy (myeloid cells)
- tình trạng viêm ức chế hoạt động của dây thần kinh phế vị và chức năng hồi hải mã, dẫn đến suy giảm khả năng hình thành ký ức
Kích thích dây thần kinh phế vị và hiệu quả phục hồi
- Khi cho chuột già dùng phân tử hoạt hóa dây thần kinh phế vị, chức năng nhận thức được phục hồi đến mức gần như không thể phân biệt với chuột trẻ
- Nhóm nghiên cứu đã làm rõ lộ trình 3 giai đoạn: lão hóa ruột → thay đổi vi sinh vật → viêm miễn dịch → ức chế dây thần kinh phế vị → suy giảm trí nhớ
- Nếu đảo ngược lộ trình này thông qua kích thích dây thần kinh phế vị, có thể phục hồi chức năng ghi nhớ
Khả năng ứng dụng ở người và nghiên cứu tiếp theo
- Nhóm nghiên cứu đang khảo sát liệu cùng một con đường ruột–não có tồn tại ở người hay không
- Kích thích dây thần kinh phế vị đã là công nghệ được FDA phê duyệt cho điều trị trầm cảm, động kinh và phục hồi sau đột quỵ
- Nghiên cứu gợi mở khả năng phát triển phương pháp cải thiện chức năng nhận thức không xâm lấn thông qua điều tiết các chất chuyển hóa của hệ vi sinh đường ruột
- Tín hiệu từ ruột có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình ngữ cảnh hóa (contextualization) của việc hình thành ký ức
- Nghiên cứu được thực hiện chủ yếu bởi Stanford Medicine và Arc Institute, và được đăng trên Nature
1 bình luận
Ý kiến Hacker News
Nhiều người đánh giá thấp bài này chỉ vì tiêu đề không nhắc đến chuột, nhưng chuyện hệ vi sinh đường ruột ảnh hưởng đến hành vi con người đã được ghi nhận nhiều lần rồi
Phần cải thiện trí nhớ mới là điểm thú vị, nhưng vì mọi người chỉ cười nhạt rồi bỏ qua nên tôi chia sẻ vài ví dụ đáng chú ý
Đúng là một thế giới kỳ quặc nhưng hấp dẫn
Sau khi bỏ rượu và ma túy, đặc biệt là marijuana, điều chỉnh chế độ ăn để kiểm soát chứng ợ nóng mà không cần thuốc, và ăn uống đúng giờ hơn, tôi đã có cảm giác trí nhớ quay trở lại
Tôi cũng từng phẫu thuật cắt túi mật nhưng vấn đề không được giải quyết, ngược lại tôi còn tiếp cận chuyện loại thực phẩm và sự đa dạng của món ăn một cách thông minh hơn nhiều
Tôi đặc biệt nghĩ rằng rượu đã phá hỏng hệ vi sinh đường ruột và hệ tiêu hóa của tôi
Ngay cả nghiên cứu thử ghép phân để điều trị rối loạn tâm thần cũng không cho thấy hiệu quả
Những nghiên cứu kiểu này thường mất tác dụng khi làm thí nghiệm mù
Đây là thí nghiệm trên chuột, nhưng cũng có nhiều nghiên cứu ở người ủng hộ mối liên hệ ruột-não (gut-brain connection)
Điểm thú vị của bài báo là họ tiêm capsaicin với liều cực thấp (5 μg/kg), vậy mà hoạt hóa FOS ở hồi hải mã và trí nhớ của chuột già được phục hồi hoàn toàn
Nói cách khác, đó chính là thành phần có trong thực phẩm bổ sung ớt cayenne
Sách liên quan có The Mind-Gut Connection và The Psychobiotic Revolution
Trong sa sút trí tuệ, nghiện ngập, suy giảm nhận thức và nhiều lĩnh vực khác, kết quả ở chuột rất ấn tượng nhưng hầu như không tái hiện được ở người
Capsaicin tiêm vào có thể tác động lên hồi hải mã theo cách khác, nhưng tôi không rõ cơ chế hấp thụ, nên chắc phải tìm hiểu thêm
Nhưng phần lớn đều không thể tái lập
Vì vậy, tôi không còn tin ngay những kết quả trông quá đẹp chỉ dựa trên một bài báo duy nhất
Tôi nghĩ chủ đề này có một điều cấm kỵ về mặt văn hóa
Đại tiện, giống như tình dục hay cái chết, là thứ mà xã hội văn minh ngại nói tới, nhưng thật ra trung tâm của sự tồn tại con người lại là tiêu hóa và bài tiết
Dù bộ não có thông minh đến đâu thì để duy trì nó cuối cùng vẫn phải dựa vào ‘chỗ đó’
Điều thú vị là nếu đưa vi khuẩn của chuột già sang chuột trẻ thì chúng sẽ có hành vi già đi, nhưng làm ngược lại thì không trẻ ra
Có lẽ vi khuẩn lão hóa có đặc tính trội hơn
Mọi người nên ăn nhiều chất xơ hơn nữa
Nó giúp làm sạch ruột và gan, hấp thụ cholesterol, làm chậm phản ứng insulin và giúp no lâu hơn
Hệ vi sinh đường ruột cũng cần chất xơ
Thay vì chạy theo các chế độ ăn kiêng theo mốt, quan trọng là cứ ăn thứ mình thích nhưng mỗi ngày nạp đủ chất xơ
A có thể thúc đẩy con người lựa chọn đồ ăn không lành mạnh, còn B thì không
Đây là câu hỏi về việc bạn muốn giữ loại vi sinh vật nào trong ruột mình
Một phần vì sức khỏe, nhưng cũng vì tôi tập tạ nên muốn nạp càng nhiều protein từ thực phẩm càng tốt
Video liên quan
Không phải “bạn” thèm ăn, mà là hệ vi sinh đường ruột thèm ăn
Ví dụ, vi sinh vật ăn đường khi không được cung cấp đường sẽ gửi tín hiệu lên não bảo “cho thêm đi”
Vì vậy khi cắt đồ ngọt thì cuối cùng cơn thèm sẽ biến mất. Đó là vì những vi sinh vật ấy chết đi hoặc ngủ yên
Vi sinh vật có ảnh hưởng thật, nhưng bản thân con người cũng là sinh vật có ham muốn
Nhưng không phải vậy. Con người đã tiến hóa để bản năng thích đồ ăn ngon
Cuối cùng thì con người là sinh vật sống xoay quanh GI tract (đường tiêu hóa)
Bài báo này là một nghiên cứu được thiết kế rất tốt, và diễn giải khả năng áp dụng cho người một cách thận trọng
Bài báo gốc trên Nature cũng được công khai, và phần thảo luận đặc biệt ấn tượng
Trong cuốn Why Isn't My Brain Working? xuất bản năm 2014 của Datis Kharrazian, khái niệm liên hệ ruột-não như thế này đã được đề cập rồi
Dữ liệu đẹp đến mức đáng ngờ
Những nghiên cứu kiểu này phần lớn vài năm sau sẽ lộ ra là sai
Ví dụ có thể kể tới vụ rút bài trên Science
Có lẽ họ chỉ dùng ngưỡng P=0.05 thông thường
Với kết quả gây kinh ngạc như vậy thì đáng ra phải cần P-value thấp hơn nhiều
Với những chủ đề thế này, tự mình thử nghiệm có khi còn nhanh hơn
Nếu cứ chờ hệ thống đưa ra câu trả lời thì có quá nhiều bên liên quan, và quyết định của họ không phải lúc nào cũng trùng với lợi ích cá nhân của bạn