Điều mấy ai ngờ là giữa não bộ và đường ruột của chúng ta vẫn thường xuyên diễn ra “những cuộc đối thoại”. Những hoạt động này có thể ảnh hưởng tới stress, ký ức và còn hơn thế nữa…
Mỗi lần Margaret Morris đến cửa hàng tạp hóa, người ta thường hỏi bà có sắp sửa tổ chức một bữa tiệc hay không. Giỏ hàng của bà đựng đầy những khoai tây chiên kiểu Pháp, bánh phô mai, bánh nướng thịt và các món ngon khác. Bà thừa nhận: “Tôi tốn nhiều tiền vào mua thức ăn”.
Morris vốn là nhà thần kinh học chuyên nghiên cứu não bộ. Bà làm việc tại Đại học New South Wales ở Sydney (Úc) và đúng là bà đang mở một bữa tiệc. Nhưng những khách mời của bà không phải là người. Bữa tiệc thức ăn nhanh này được dành cho những con chuột thí nghiệm của bà.
Sau một vài tuần, chúng đã ăn qua đủ những thứ thức ăn vô bổ, Morris và các đồng nghiệp của bà cho động vật gặm nhấm thông qua một loạt các nhiệm vụ, từ đó kiểm tra giới hạn của việc tìm hiểu và trí nhớ của chúng.
Bằng cách để cho lũ chuột ăn những thức ăn này, Morris đang thử tìm hiểu xem chế độ ăn những món ăn vô bổ (nhiều người cũng hay ăn như thế) đã ảnh hưởng đến những thói quen như thế nào.
Bà đang nghiên cứu cái gọi là trục ruột-não. Nó đề cập đến cuộc trò chuyện đang diễn ra giữa não bộ và đường ruột. Trong cuộc trò chuyện này, những bộ phận ở bên trong chúng ta (và những vi khuẩn sống bên trong chúng) có thể ảnh hưởng đến cách chúng ta suy nghĩ và cư xử. Bộ não của chúng ta lần lượt nói chuyện với dạ dày và đường ruột cũng như các cư dân vi khuẩn của chúng.
Qua nghiên cứu cách các “cư dân” của đường ruột ảnh hưởng đến bộ não của chúng ta, bà Morris và các nhà khoa học khác tìm cách phát hiện những thứ chúng ta ăn nhiều như thế nào.
Những kết quả của họ một ngày nào đó có thể làm cho chúng ta thay đổi các cảm xúc và thói quen của mình, tất cả đều có sự hòa trộn thích hợp giữa các thực phẩm và các vi khuẩn.
Từ ruột đến não: dây thần kinh phế vị là gì?
Không có gì ngạc nhiên khi bộ não của chúng ta gửi đi những tín hiệu đến đường ruột để kiểm soát tiêu hóa và các nhiệm vụ khác.
Bộ não gửi đi các mệnh lệnh của nó thông qua dây thần kinh phế vị. Cấu trúc dài này di chuyển từ vùng rất sâu phía dưới não đến vùng ruột.
Trên đường đi, nó chạm vào nhiều cơ quan khác. Não tạo ra các hormone, các tín hiệu hóa chất này đi theo dòng máu và cũng đi qua đường ruột.
Cả dây thần kinh phế vị và các hormone đều có thể báo hiệu cơn đói và sự no bụng. Chúng cũng có thể kiểm soát thực phẩm di chuyển nhanh qua cơ thể của chúng ta như thế nào.
Nhưng ruột không chỉ lắng nghe. Nó cũng biết nói lại. Những vi khuẩn bên trong dạ dày và ruột của chúng ta giúp tiêu hóa thức ăn.
Những vi sinh vật này thải ra các sản phẩm chất thải tự chúng hoạt động như những sứ giả hóa chất. Những phân tử chất thải này có thể kích hoạt một loạt các tín hiệu đi xuyên qua khắp cơ thể.
Một số cuộc nói chuyện qua vi khuẩn nhắc nhở các tế bào ở vùng lót của dạ dày gửi đi các tin nhắn bằng hóa chất tới hệ miễn dịch. Điều này có thể bảo vệ chúng ta khỏi bị nhiễm trùng.
Một số vi khuẩn gửi tín hiệu phân tử trở lại dây thần kinh phế vị. Những vi khuẩn khác bơm những thông điệp là các hormone vào dòng máu và chúng sẽ đi tới não. Những hormone này có thể ảnh hưởng đến mọi thứ, từ các kỹ năng nhớ cho đến tâm trạng.
Không phải lúc nào những nhà khoa học cũng biết được mọi chuyện của ruột “nói” với não. Vai trò của nó bắt đầu xuất hiện khi họ nghiên cứu sâu về các vi sinh vật.
Nhà nội tiết vi sinh vật Mark Lyte thuộc Đại học bang Iowa ở thành phố Ames, chuyên nghiên cứu vi khuẩn và các hormone mà chúng tiết ra, nói: “Khi tôi còn là sinh viên vào những năm 1960 và 1970, tôi cứ tưởng rằng mình đã biết hết mọi thứ. Ai mà biết được những gì mình khám phá ra sau đó lại trở thành một đề tài nóng bỏng!”.
Chất dẫn truyền thần kinh là gì?
Lyte quan tâm đến vấn đề các vi khuẩn trong ruột có thể gây nhiễm trùng. Nhưng không bao lâu sau, ông nhận ra rằng một số vi khuẩn đường ruột đang gửi những tin nhắn. Những tín hiệu đó bao gồm các hóa chất trông rất quen thuộc.
Những vi khuẩn này sản xuất một số phân tử tương tự đã được sử dụng khi các tế bào não liên lạc với nhau. Quá trình này gọi là sự dẫn truyền thần kinh. Chẳng mấy chốc, ông tự hỏi: “Có thể nào các vi khuẩn luôn giao tiếp với chúng ta không?”.
Khi các nhà khoa học tìm cách lắng nghe tiếng nói của vi khuẩn đó, họ phát hiện ra rằng ông đã nói đúng.
Não bộ và đường ruột liên tục gửi đi qua lại những thông tin, nhiều hơn bất kỳ một phương tiện truyền thông nào, và những thông điệp hòa bình đó phục vụ một mục đích quan trọng.
Ông Lyte nói: “Bạn có hàng nghìn tỷ vi khuẩn trong ruột của bạn và bạn dựa vào chúng vì chúng cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho bạn. Nhưng chúng cũng phải dựa vào bạn để duy trì sự tồn tại. Chúng cần giao tiếp với bạn và bạn cũng cần giao tiếp với chúng”.
Rắc rối dạ dày
Tiếng nói của các thông điệp sẽ tùy thuộc vào đối tượng đang gửi chúng. Một đường ruột với đầy những trái cây và rau quả sẽ chứa một bộ vi khuẩn khác hẳn so với đường ruột chứa đầy những khoai tây chiên, soda và những món ăn vô bổ khác.
Đồng thời các thông điệp được gửi đi bởi những bộ vi khuẩn đường ruột khác nhau có thể ảnh hưởng đến não của chúng ta một cách khác nhau. Đây là câu chuyện những con chuột của bà Morris.
Hồi hải mã là gì?
Hồi hải mã (hippocampus) hay hồi cá ngựa là một phần của não trước. Cấu trúc này nằm bên trong thùy thái dương. Sau 2 tuần ăn theo một chế độ ăn chứa đầy những bánh và khoai tây chiên, các con chuột thí nghiệm của bà Morris có một bài kiểm tra trí nhớ.
Khu vực hồi hải mã của chuột không còn hoạt động tốt nữa. Những con vật này dường như đã không nhận ra những vật thể nào đã được các nhà nghiên cứu di chuyển.
- Xem thêm: 7 bí quyết bảo vệ dạ dày không bị loét
Nếu nhận thấy một sự thay đổi trong đồ đạc, nó sẽ dành nhiều thời gian hơn để đánh hơi các vật thể đã di chuyển.
Trí nhớ và sự phán đoán của chuột chỉ trở lại như trước khi các nhà khoa học đưa những con vật ăn thức ăn vặt có liều cao probiotic, một hỗn hợp các vi khuẩn có lợi cho đường ruột.
Qua đó, trí nhớ của chúng cũng được cải thiện. Bà Morris và các cộng sự đã công bố phát hiện của họ trong tạp chí Phân tích tâm thần phân tử.
Các cảm giác đường ruột
Những gì chúng ta ăn vào trong ruột có thể ảnh hưởng đến bộ não của chúng ta, nhưng bộ não của chúng ta cũng ảnh hưởng đến ruột.
Thật vậy, nhóm của bà Lyte đã chứng minh được rằng khi những con chuột trải qua những thời gian căng thẳng, vi khuẩn đường ruột của chúng cũng cảm thấy bị áp lực.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ruột của những con vật bị stress cũng dễ bị vi khuẩn hơn, và có thể làm cho chúng bị mắc bệnh.
Jiah Pearson-Leary ghi nhận rằng triệu chứng căng thẳng xã hội, chẳng hạn như bị bắt nạt, cũng có thể làm thay đổi cuộc sống của vi khuẩn sống trong ruột của động vật.
Ông là một nhà thần kinh học thuộc Bệnh viện Nhi đồng Philadelphia ở Pennsylvania. Ông đã thí nghiệm bắt nạt chuột để xem tình huống ảnh hưởng ra sao đến ruột của chúng.
Lũ chuột thích sống bầy đàn, nhưng chúng cũng có tính sở hữu. Khi một con chuột lớn có một cái lồng riêng của nó, nếu có một con chuột nhỏ vào ở cùng, con lớn sẽ đánh con nhỏ.
Khi con chuột bị bắt nạt nhiều lần, trong nó sẽ hình thành trạng thái căng thẳng thất bại xã hội. Một số con chuột thậm chí còn bị trầm cảm. Chúng tránh giao tiếp với các con khác.
Hệ sinh thái đường ruột
Không phải tất cả những con chuột đều giống nhau. Những con chuột chịu đựng được stress sẽ có bộ ruột khỏe mạnh hơn những con chuột chịu stress kém.
Sau đó, để thử xem chứng stress có lây nhiễm không, ông Pearson-Leary lấy phân của con chuột bị stress cho chuột không bị stress ăn (loài chuột vốn hay ăn phân của nhau) để thử xem chúng có bị lây stress không vì trong phân có chứa vi khuẩn đường ruột. Kết quả là con chuột không bị stress cũng đã bị lây.
Như vậy rõ ràng đường ruột của chúng ta không chỉ là một vùng ống đơn giản mà chúng ta chuyển gửi thức ăn qua đó, nhưng nó cũng là một hệ sinh thái phức tạp.
