Các tế bào não hoạt động chậm lại khi chúng ta bị ốm

Chúng ta có xu hướng ăn, uống và ít di chuyển hơn khi cảm thấy khó chịu. Và chúng ta không đơn độc - hầu hết các loài động vật đều giảm ba hành vi giống nhau khi chúng chống chọi với bệnh nhiễm trùng.

Giờ đây, một nghiên cứu mới đã xác định chính xác cụm tế bào thần kinh kiểm soát những phản ứng này, được gọi là hành vi bệnh tật. Bằng cách kích thích các phản ứng miễn dịch ở chuột, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng một quần thể tế bào cụ thể trong thân não có khả năng gây ra ba hành vi bệnh tật. Ngoài ra, việc ức chế các tế bào thần kinh này sẽ làm mờ từng yếu tố hành vi này của phản ứng bệnh tật. Phát hiện được công bố trên tạp chí Nature , liên kết trực tiếp tình trạng viêm với các con đường thần kinh điều chỉnh hành vi, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách hệ thống miễn dịch tương tác với não.

Jeffrey M. Friedman, Giáo sư Marilyn M. Simpson tại Đại học Rockefeller cho biết: “Chúng tôi vẫn đang trong những ngày đầu cố gắng hiểu vai trò của não trong việc nhiễm trùng. "Nhưng với những kết quả này, giờ đây chúng ta có một cơ hội duy nhất để hỏi: Bộ não của bạn trông như thế nào khi bạn bị ốm?"

Các hành vi ốm đau đã được chứng minh là đóng một vai trò quan trọng trong việc phục hồi của động vật sau khi bị nhiễm trùng. Các nghiên cứu trước đây đã củng cố lý thuyết đó bằng cách chứng minh rằng động vật bị ép ăn khi chúng bị bệnh cho thấy tỷ lệ tử vong tăng lên đáng kể. Tác giả chính Anoj Ilanges, một cựu sinh viên tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm của Friedman, hiện là trưởng nhóm tại Cơ sở Nghiên cứu HHMI Janelia cho biết: “Những thay đổi hành vi này trong quá trình lây nhiễm thực sự quan trọng.

Nhưng vẫn chưa bao giờ rõ ràng làm thế nào bộ não điều phối sự thôi thúc gần như phổ biến đó là từ chối bữa ăn và cuộn mình dưới vỏ bọc khi bắt đầu nhiễm trùng. Vì vậy, Friedman và Ilanges đã lập bản đồ các vùng não đằng sau các hành vi bệnh tật ở chuột.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách cho chuột tiếp xúc với LPS, một mảnh của thành tế bào vi khuẩn có tác dụng kích hoạt hệ thống miễn dịch và gây ra hành vi bệnh tật. Ngay sau khi tiêm LPS, đã có sự gia tăng hoạt động trong vùng thân não được gọi là phức hợp phế vị lưng, giữa một quần thể các tế bào thần kinh biểu hiện neuropeptide ADCYAP1. Để xác nhận rằng họ đã tìm thấy các tế bào não phù hợp, các nhà nghiên cứu sau đó đã kích hoạt các tế bào thần kinh đó ở những con chuột khỏe mạnh và họ phát hiện ra rằng những con vật ăn, uống và di chuyển xung quanh ít hơn. Ngược lại, khi các tế bào thần kinh ADCYAP1 ngừng hoạt động, tác động của LPS đối với các hành vi này đã giảm đáng kể.

Friedman nói: “Chúng tôi không biết liệu các tế bào thần kinh giống nhau hay khác nhau điều chỉnh từng hành vi này,“ Chúng tôi thấy thật ngạc nhiên khi một quần thể tế bào thần kinh đơn lẻ xuất hiện để điều chỉnh từng thành phần này của phản ứng bệnh tật ”.

Tuy nhiên, các tác giả hoàn toàn không ngạc nhiên rằng vùng thân não này có liên quan đến việc điều hòa các hành vi bệnh tật. Phức hợp phế vị lưng là một trong số ít các ngã tư sinh lý quý giá của hệ thần kinh trung ương, nơi mà sự vắng mặt của hàng rào máu não cho phép các yếu tố tuần hoàn trong máu truyền thông tin trực tiếp đến não. Friedman nói: “Vùng này nổi lên như một loại trung tâm cảnh báo của não, truyền tải thông tin về các chất gây dị ứng hoặc độc hại, thường xuyên hơn là làm giảm lượng thức ăn ăn vào.

Trong những tháng tới, nhóm của Friedman tại Rockefeller dự định kết hợp những phát hiện này vào mục tiêu tổng thể của họ là hiểu các tín hiệu sinh lý và mạch thần kinh điều chỉnh hành vi cho ăn. Họ đặc biệt quan tâm đến việc tìm hiểu lý do tại sao ngay cả những con chuột được thiết kế để ăn ngấu nghiến nhưng vẫn bỏ ăn khi tiếp xúc với các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn.

Trong khi đó, Ilanges có kế hoạch điều tra vai trò của các vùng não khác trong phản ứng với nhiễm trùng, mở rộng kiến ​​thức của chúng ta về vai trò của não trong quá trình quan trọng này. Ông nói: “Chúng tôi đã xem xét một vùng của não, nhưng có nhiều vùng khác được kích hoạt bằng phản ứng miễn dịch. "Điều này mở ra cánh cửa để hỏi bộ não đang làm gì, một cách tổng thể, trong quá trình nhiễm trùng."

Nguồn Đại học Rockefelle