Nghiên cứu Y - Dược Thứ bảy, ngày 20/2/2021

Âm thanh ảnh hưởng đến não bộ đang phát triển rất sớm

Trong các thí nghiệm trên chuột sơ sinh, các nhà khoa học báo cáo rằng âm thanh dường như thay đổi mô hình 'dây điện' trong các vùng não xử lý âm thanh sớm hơn các nhà khoa học giả định và thậm chí trước khi ống tai mở ra.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Các nhà khoa học vẫn chưa trả lời được câu hỏi lâu đời về việc liệu âm thanh có định hình tâm trí của thai nhi trong bụng mẹ hay không, và các bà mẹ tương lai thường thắc mắc về lợi ích của các hoạt động như chơi nhạc trong thai kỳ. Bây giờ, trong thí nghiệm trên chuột sơ sinh, các nhà khoa học tại Johns Hopkins báo cáo rằng âm thanh dường như thay đổi mô hình "dây" trong các vùng não xử lý âm thanh sớm hơn các nhà khoa học giả định và thậm chí trước khi ống tai mở ra.

Các thí nghiệm hiện tại liên quan đến những con chuột mới sinh, chúng có ống tai mở 11 ngày sau khi sinh. Ở bào thai người, ống tai mở ra trước khi mang thai khoảng 20 tuần.

Phát hiện được công bố trực tuyến ngày 12 tháng 2 trên tạp chí Science Advances cuối cùng có thể giúp các nhà khoa học xác định cách phát hiện và can thiệp vào hệ thống dây điện bất thường trong não có thể gây ra các vấn đề về thính giác hoặc các giác quan khác.

"Là các nhà khoa học, chúng tôi đang tìm kiếm câu trả lời cho những câu hỏi cơ bản về cách chúng tôi trở thành con người của mình", Patrick Kanold, Tiến sĩ, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Johns Hopkins và Trường Y cho biết. "Cụ thể, tôi đang xem môi trường giác quan của chúng ta hình thành chúng ta như thế nào và điều này bắt đầu xảy ra trong giai đoạn đầu của thai nhi như thế nào."

Kanold bắt đầu sự nghiệp của mình trong lĩnh vực kỹ thuật điện, làm việc với bộ vi xử lý, một ống dẫn tự nhiên để anh chuyển sang khoa học và nghiên cứu mạch điện của não.

Trọng tâm nghiên cứu của ông là phần ngoài cùng của não, vỏ não, chịu trách nhiệm về nhiều chức năng, bao gồm cả nhận thức cảm giác. Bên dưới vỏ não là chất trắng của não mà ở người lớn có chứa các kết nối giữa các tế bào thần kinh.

Trong quá trình phát triển, chất trắng cũng chứa cái gọi là tế bào thần kinh dưới lớp, một số tế bào thần kinh đầu tiên phát triển trong não - ở người khoảng 12 tuần thai và tuần phôi thứ hai ở chuột. Nhà giải phẫu học Mark Molliver của Johns Hopkins được cho là đã mô tả một số mối liên hệ đầu tiên giữa các tế bào thần kinh được hình thành trong chất trắng và ông đã đặt ra thuật ngữ tế bào thần kinh lớp dưới vào năm 1973.

Những tế bào thần kinh con nguyên thủy này cuối cùng chết đi trong quá trình phát triển ở động vật có vú, bao gồm cả chuột. Ở người, điều này xảy ra ngay trước khi sinh trong vài tháng đầu đời. Nhưng trước khi chết đi, chúng tạo ra các kết nối giữa một cửa ngõ quan trọng trong não cho tất cả các thông tin cảm giác, đồi thị và các lớp giữa của vỏ não.

Kanold nói: “Đồi thị là trung gian đưa thông tin từ mắt, tai và da vào vỏ não. "Khi mọi thứ gặp trục trặc trong đồi thị hoặc các kết nối của nó với vỏ não, các vấn đề về phát triển thần kinh sẽ xảy ra." Ở người lớn, các tế bào thần kinh trong đồi thị kéo dài ra và chiếu các cấu trúc dài, giống như cánh tay được gọi là sợi trục đến các lớp giữa của vỏ não, nhưng trong quá trình phát triển của bào thai, các tế bào thần kinh dưới lớp nằm giữa đồi thị và vỏ não, hoạt động như một cầu nối. Ở cuối các sợi trục là một mối liên hệ để liên lạc giữa các tế bào thần kinh được gọi là khớp thần kinh. Làm việc trên chồn và chuột, Kanold trước đây đã lập bản đồ mạch của các tế bào thần kinh phụ. Kanold trước đây cũng phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh lớp dưới có thể nhận các tín hiệu điện liên quan đến âm thanh trước bất kỳ tế bào thần kinh vỏ não nào khác.

Nghiên cứu hiện tại, mà Kanold bắt đầu ở vị trí trước đây của mình tại Đại học Maryland, giải quyết hai câu hỏi, ông nói: Khi tín hiệu âm thanh đến các tế bào thần kinh phụ, có bất cứ điều gì xảy ra không và sự thay đổi trong tín hiệu âm thanh có thể thay đổi các mạch não ở những tuổi trẻ?

Đầu tiên, các nhà khoa học sử dụng những con chuột biến đổi gen thiếu protein trên tế bào lông ở tai trong. Protein không thể thiếu để biến đổi âm thanh thành một xung điện truyền đến não; từ đó nó được chuyển thành nhận thức của chúng ta về âm thanh. Nếu không có protein, não sẽ không nhận được tín hiệu.


Ở những con chuột 1 tuần tuổi bị điếc, các nhà nghiên cứu thấy nhiều hơn khoảng 25% - 30% kết nối giữa các tế bào thần kinh dưới lớp vỏ và các tế bào thần kinh vỏ não khác, so với những con chuột 1 tuần tuổi có thính giác bình thường và được nuôi dưỡng trong môi trường bình thường. Điều này cho thấy rằng âm thanh có thể thay đổi mạch não khi còn rất nhỏ, Kanold nói.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cho biết, những thay đổi này trong kết nối thần kinh diễn ra sớm hơn bình thường khoảng một tuần. Các nhà khoa học trước đây đã giả định rằng trải nghiệm cảm giác chỉ có thể thay đổi các mạch vỏ não sau khi các tế bào thần kinh ở đồi thị tiếp cận và kích hoạt các lớp giữa của vỏ não, ở chuột vào khoảng thời gian ống tai của chúng mở ra (khoảng 11 ngày).

Kanold cho biết: “Khi các tế bào thần kinh bị thiếu đi đầu vào, chẳng hạn như âm thanh, các tế bào thần kinh sẽ tiếp cận để tìm các tế bào thần kinh khác, có thể để bù đắp cho sự thiếu hụt âm thanh. "Điều này xảy ra sớm hơn chúng ta nghĩ một tuần và cho chúng ta biết rằng việc thiếu âm thanh có khả năng sẽ tổ chức lại các kết nối trong vỏ não chưa trưởng thành."

Tương tự như cách mà việc thiếu âm thanh ảnh hưởng đến các kết nối não, các nhà khoa học cho rằng có thể những âm thanh phụ cũng có thể ảnh hưởng đến các kết nối nơ-ron ban đầu ở những con chuột nghe bình thường.

Để kiểm tra điều này, các nhà khoa học đặt những chú chuột con 2 ngày tuổi có thính giác bình thường vào trong một khu vực yên tĩnh có loa phát tiếng bíp hoặc trong một khu vực yên tĩnh không có loa. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng những con chuột trong chuồng yên tĩnh không có tiếng bíp có kết nối giữa màng dưới và tế bào thần kinh vỏ não mạnh hơn so với những con chuột trong chuồng có tiếng bíp. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa những con chuột được nuôi trong môi trường âm thanh bíp và yên tĩnh không lớn bằng giữa những con chuột bị điếc và những con được nuôi trong môi trường âm thanh bình thường.

Những con chuột này cũng có sự đa dạng hơn trong số các loại mạch thần kinh phát triển giữa các tế bào thần kinh lớp dưới và vỏ não, so với những con chuột con có thính giác bình thường được nuôi trong một khu vực yên tĩnh không có âm thanh. Những con chuột có thính giác bình thường được nuôi dưỡng trong môi trường yên tĩnh cũng có kết nối nơ-ron ở các vùng phụ và vỏ não tương tự như kết nối của những con chuột điếc được biến đổi gen.

Kanold nói: “Ở những con chuột này, chúng tôi thấy rằng sự khác biệt trong trải nghiệm âm thanh ban đầu để lại dấu vết trong não và sự tiếp xúc với âm thanh này có thể quan trọng đối với sự phát triển thần kinh”.

Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch cho các nghiên cứu bổ sung để xác định mức độ ảnh hưởng của việc tiếp xúc sớm với âm thanh đến não bộ trong quá trình phát triển sau này. Cuối cùng, họ hy vọng hiểu được mức độ tiếp xúc với âm thanh khi còn trong bụng mẹ có thể quan trọng như thế nào đối với sự phát triển của con người và cách tính đến những thay đổi mạch này khi lắp ốc tai điện tử ở trẻ điếc bẩm sinh. Họ cũng có kế hoạch nghiên cứu các ký hiệu não của trẻ sinh non và phát triển các dấu ấn sinh học cho các vấn đề liên quan đến việc sử dụng sai các tế bào thần kinh con.

Nguồn: Johns Hopkins Medicine
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Contact: VBCmedia, Jsc. - No 34, Louis Metropolis, Hanoi - Email: contact@thuocbietduoc.com.vn