Chấn thương thời thơ ấu tái cấu trúc não bộ, định hình phản ứng với nỗi đau

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science Advances đã hé lộ một sợi thần kinh duy nhất trong não có thể là chìa khóa giải thích sự khác biệt trong phản ứng của những người bị tổn thương đối với nỗi đau: một số hướng sự giận dữ ra bên ngoài, trong khi những người khác lại hướng vào bên trong.

Nghiên cứu này đã lập bản đồ chi tiết về cách chấn thương thời thơ ấu có thể tái cấu trúc mạch đồi thị-hồi hải mã (thalamus-hippocampus circuit), một con đường quan trọng kết nối nhân liên hợp (nucleus reuniens - RE) và hồi hải mã bụng (vCA1).

Mạch này được xác định là trung tâm điều khiển cách não bộ diễn giải cơn đau và cảm xúc.

Cơ chế sinh học đằng sau hành vi phá hoại

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi chấn thương sớm xảy ra, các tế bào thần kinh trong mạch đồi thị-hồi hải mã trở nên quá nhạy cảm thông qua những thay đổi trong kênh canxi loại L.

Đây là những cổng phân tử điều chỉnh cách các tế bào não phản ứng với các kích thích. Sự tăng hoạt động của các kênh này chính là yếu tố tạo tiền đề cho hành vi phá hoại sau này.

Trong các thí nghiệm trên chuột, việc kích hoạt các kênh canxi này đã gây ra các phản ứng khác nhau tùy thuộc vào liều lượng: Liều thấp: Chuột trở nên hung dữ hơn, tấn công bạn cùng lồng nhanh hơn và lâu hơn; Liều cao: Chuột có hành vi tự gây thương tích, cắn vào chân và vai một cách rõ ràng.

Cả hai phản ứng này đều đi kèm với các dấu hiệu đau khổ rõ ràng, bao gồm nhăn mặt và phát ra tiếng kêu đau đớn. Tiến sĩ Sora Shin, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định: "Những phát hiện của chúng tôi cho thấy hành vi hung hăng và tự làm hại bản thân có vẻ là những hành vi rất khác nhau, nhưng thực tế, chúng có thể có chung một nền tảng thần kinh. Cả hai có thể tồn tại trên một chuỗi liên tục bắt nguồn từ cách não bộ xử lý các tín hiệu đau".

Dấu ấn vật lý của chấn thương trong não

Để kiểm tra mối liên hệ giữa chấn thương và mạch thần kinh này theo thời gian, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình căng thẳng thời thơ ấu trên chuột.

Những con chuột con bị tách khỏi mẹ trở nên hung hăng hơn và dễ tự làm hại mình hơn khi trưởng thành. Hình ảnh quét não của chúng cho thấy hoạt động tăng cao bất thường ở nhân liên hợp (RE), và các tế bào thần kinh của chúng sản sinh ra nồng độ gen kênh canxi Cacna1c cao bất thường. Đáng chú ý, dấu hiệu phân tử này cũng có mối liên hệ với chứng lo âu và rối loạn tâm trạng ở người.

Về bản chất, chấn thương đã để lại một dấu ấn vật lý trên mạch điện của não, tạo ra một vòng phản hồi duy nhất kết hợp nỗi đau, nỗi sợ hãi và sự thôi thúc hành động.

Các nhà nghiên cứu ví nhân liên hợp như một trung tâm quyết định dẫn truyền tín hiệu đau theo hai hướng khác nhau: một nhóm tế bào thần kinh kết nối với vùng dưới đồi, kích thích sự hung hăng; nhóm khác liên kết với hạch hạnh nhân, thúc đẩy hành vi tự gây hại. Cả hai đều bắt nguồn từ cùng một mạng lưới kênh bị kích thích quá mức.

Trong nhiều năm, mối liên hệ giữa chấn thương thời thơ ấu, sự hung hăng và tự làm hại bản thân được cho là thuần túy do cảm xúc và tâm lý. Nghiên cứu của Shin đã chỉ ra rằng mối liên hệ này có một địa chỉ vật lý trong não.

Hy vọng mới cho điều trị

Việc xác định kênh canxi như một đòn bẩy tiềm năng mở ra những hướng điều trị mới. Khi các nhà nghiên cứu chặn các kênh này bằng thuốc nicardipine, các hành vi bạo lực và tự hủy hoại đã giảm bớt.

Điều này gợi ý rằng có thể phát triển các loại thuốc mới để làm giảm sự tăng hoạt động trong mạch thần kinh này mà không làm tê liệt toàn bộ hệ thần kinh.

Hiện tại, các thí nghiệm vẫn đang ở giai đoạn tiền lâm sàng trên chuột. Tuy nhiên, bằng cách cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chủ động về cơ sở mạch thần kinh làm nền tảng cho những rối loạn này, nghiên cứu của Shin mang lại hy vọng lớn cho việc phát triển các liệu pháp hiệu quả hơn để hỗ trợ những người sống sót sau chấn thương đang phải vật lộn với những phản ứng phá hoại đối với nỗi đau.