Tại sao thức quá muộn gây ra chứng buồn ngủ kinh niên?

Trong một bài báo được công bố trực tuyến trên tạp chí Cell, các nhà khoa học cho biết họ tìm thấy một nhóm tế bào não chịu trách nhiệm thúc đẩy giấc ngủ trở nên hoạt động mạnh hơn (khiến cho ruồi buồn ngủ hơn) khi những con ruồi này có thời gian thức lâu hơn.

Những phát hiện này có thể cung cấp sự hiểu biết sâu sắc về các rối loạn giấc ngủ của con người và mở ra những chiến lược mới để thúc đẩy việc kéo dài giấc ngủ cho những người bị mất ngủ mãn tính khi các loại thuốc ngủ hiện có không có tác dụng với nhóm bệnh nhân này.

Mark Wu, Phó Giáo sư, Tiến sĩ, bác sĩ thần kinh học tại Đại học Y Johns Hopkins cho biết:"Mặc dù ruồi giấm và người rất khác nhau về ngoại hình nhưng lại có rất nhiều gen và thậm chí cả hành vi giống nhau . Và với những gì chúng tôi tin là dấu hiệu nhận biết đầu tiên của cơ chế đằng sau bản chất thúc đẩy giấc ngủ có thể điều chỉnh, chúng tôi có thể tìm kiếm các quy trình tương tự ở động vật có vú, và 1 ngày nào đó, bao gồm cả ở người".

Trong công trình nghiên cứu các tế bào điều hòa giấc ngủ, nhóm nghiên cứu của Wu đã sử dụng kỹ thuật di truyền để kích hoạt một số lượng nhỏ các tế bào thần kinh trong hơn 500 chủng ruồi giấm. Sau đó, họ theo dõi cách các con ruồi ngủ khi những tế bào thần kinh này được kích hoạt. Một số chủng tiếp tục ngủ trong vài giờ ngay cả sau khi nhóm nghiên cứu tắt các tế bào thần kinh này, ngăn không cho chúng hoạt động và các nhà khoa học cho rằng việc kích hoạt các tế bào thúc đẩy giấc ngủ ở những con ruồi này dẫn đến cơn buồn ngủ dai dẳng.

Sử dụng kính hiển vi huỳnh quang, các nhà khoa học sau đó kiểm tra não của ruồi để xác định cụ thể danh tính và vị trí của các tế bào thúc đẩy giấc ngủ. Các tế bào thần kinh được kích hoạt này đã được biến đổi gen để phát sáng màu xanh lá cây. Chúng được tìm thấy trong một phần của mạng thần kinh trung ương của ruồi giấm được cho có liên quan đến việc kiểm soát hoạt động và những tế bào này được gọi là tế bào thần kinh R2.

Để hiểu rõ hơn về những gì đang xảy ra, các nhà nghiên cứu ngăn không cho các tế bào thần kinh này hoạt động bằng cách biến đổi di truyền các tế bào thần kinh R2 để tạo ra độc tố uốn ván làm cho các tế bào này ngừng hoạt động. Những con ruồi có các tế bào thần kinh R2 ngừng hoạt động ngủ theo lịch trình bình thường của chúng, nhưng khi những con ruồi có các tế bào thần kinh R2 ngừng hoạt động bị đánh thức vào ban đêm, tỉ lệ chúng ngủ trở lại ít hơn 66% so với những con ruồi thuộc nhóm đối chứng, cho thấy chúng cảm thấy ít buồn ngủ hơn sau khi bị mất ngủ.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra xem tế bào thần kinh R2 của ruồi hành xử như thế nào ở những con ruồi giấm thức, đang ngủ hoặc thiếu ngủ. Họ đã sử dụng các điện cực nhỏ xíu để đo mức độ hoạt động của các tế bào thần kinh R2 ở những con ruồi giấm đã nghỉ ngơi đầy đủ và thức dậy; ở những con ruồi giấm đã ngủ được 1 giờ trong chu kỳ ngủ; và ở những con ruồi giấm sau 12 giờ mất ngủ.

Ở những con ruồi giấm đã nghỉ ngơi đầy đủ, các tế bào thần kinh hoạt động chỉ khoảng một lần mỗi giây và hoạt động ít tích cực nhất. Ở những con ruồi giấm trong trạng thái ngủ, các tế bào thần kinh hoạt động gần bốn lần một giây. Ở những con ruồi giấm trong trạng thái thiếu ngủ, các tế bào thần kinh hoạt động tích cực nhất, khoảng bảy lần mỗi giây.

"Ruồi giấm càng trong trạng thái thiếu ngủ thì các tế bào thần kinh R2 có tỉ lệ hoạt động càng cao và việc kích hoạt những tế bào này đã đưa ruồi giấm vào giấc ngủ, cho thấy chúng tôi đã xác định được các tế bào then chốt chịu trách nhiệm cho việc thúc đẩy giấc ngủ", Wu nói.

"Việc tìm ra cách các tế bào thúc đẩy giấc ngủ hoạt động sẽ giúp chúng ta 1 ngày nào đó khám phá ra liệu pháp điều trị cho những người bị thúc đẩy giấc ngủ quá mức dẫn tới việc thường xuyên ở trong trạng thái buồn ngủ và nhờn với các liệu pháp chữa trị hiện nay”, Wu nói.

N.L.H – NASATI (Theo Sciencedaily)