Nếp nhăn trên não hình thành như thế nào? Nghiên cứu từ Đại học RMIT tiết lộ bí ẩn về gen

Nếp nhăn trên não hình thành như thế nào? Nghiên cứu từ Đại học RMIT tiết lộ bí ẩn về gen

Một nghiên cứu mới giúp chúng ta vén bức màn bí ẩn về cách những nếp nhăn hình thành trong não một đứa trẻ đang dần tượng hình trong bụng mẹ - quy trình quan trọng để có được bộ não khoẻ mạnh sau này.

Nếp gấp bất thường của não có mối liên hệ với nhiều bệnh về thần kinh như tự kỷ, chán ăn tâm thần, động kinh và tâm thần phân liệt.

Sinh non và hội chứng thai chậm tăng trưởng trong tử cung, những yếu tố nguy hiểm chính khiến bị bại não, cũng có thể ảnh hưởng đến nếp nhăn não và dẫn đến giảm nhận thức.

Dù chúng ta đều biết nếp nhăn quan trọng như thế nào với một bộ não khoẻ mạnh, các nhà khoa học chỉ mới bắt đầu hiểu quy trình hình thành nếp nhăn và tại sao quy trình này lại bị lỗi.

Một nghiên cứu tiền lâm sàn mới do các nhà khoa học Úc và Thụy Sĩ tiến hành lần đầu tiên đã xác định được những gen liên kết với sự hình thành hai hình thái của nếp nhăn não – uốn cong vào trong và ra ngoài – trong phần chất xám của não bộ.

Dùng những mô hình động vật có sự phát triển não bộ gần với não người để tìm hiểu, nghiên cứu khám phá ra sự khác biệt trong cả biểu hiện gen và hình dạng nơ-ron thần kinh trong suốt quá trình hình thành nếp nhăn.

Phó giáo sư Mary Tolcos từ Đại học RMIT, đồng nghiên cứu viên chính, cho biết hiện không có liệu pháp phòng tránh hay điều trị nếp nhăn bất thường, cũng như không có cách tầm soát sớm các dị tật trước khi nếp nhăn hình thành.

“Chúng ta biết nếp nhăn hình thành ở giai đoạn hai và ba của thai kỳ, và phần lớn nếp nhăn trên toàn bộ não người đều hình thành theo những cấu trúc nhất định”, Phó giáo sư Tolcos, nghiên cứu viên nhận tài trợ nghiên cứu từ Hội đồng nghiên cứu Úc tại RMIT, cho hay.

“Điều này cho thấy quy trình hình thành nếp nhăn phần lớn được quyết định bởi gen nhưng chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu quy trình đó diễn ra như thế nào – giống như chúng ta đang có một mẫu gấp giấy orgami phức tạp mà không có hướng dẫn cách gấp. Nghiên cứu của chúng tôi là bước hết sức quan trọng hướng đến hiểu biết toàn bộ các lệnh về gen này, bằng cách chỉ ra gen nào được kết nối với việc hình thành các nếp nhăn. Bước tiếp theo là để chỉ ra vai trò chính xác của những gen này trong quy trình hình thành nếp nhăn, để từ đó chúng ta có thể xác định được những liệu pháp định hướng tiềm năng và phát triển phương thức can thiệp nhằm phòng tránh và chỉnh lại những nếp nhăn bất thường trong não”.

Nền tảng cơ bản của việc hình thành nếp nhăn

Những nghiên cứu trước đây về hình thành nếp nhăn trên não tậo trung vào chất trắng hoặc nghiên cứu trên những động vật có não trơn hơn là vào những loài có não nhăn, nhưng phần lớn đều bỏ qua chất xám trong não.

Chất xám gồm thân và các sợi nhánh, trong khi đó, chất trắng cấu thành từ những sợi trục dài của nơ-ron và lớp chất béo bảo vệ.

Dù mặt khoa học của việc hình thành nếp nhăn vẫn chưa rõ, bằng chứng mới nhất cho thấy trong quá trình phát triển não bộ chất xám phình ra nhanh hơn chất trắng, tạo ra tính không ổn định cơ học dẫn đến việc hình thành các nếp nhăn trên não.

Nhưng việc hình thành các hồi và rãnh không diễn ra ngẫu nhiêu - chúng theo một hình mẫu tương tự ở tất cả những nếp nhăn trong tất cả não của cùng một loài. 

news-thumbnail-how-does-our-brain-fold-rmit-study Những vùng trên não trong bào thai cừu được phân tích qua các giai đoạn: trước khi hình thành nếp nhăn, trong quá trình hình thành và khi nếp nhăn hình thành hoàn toàn.

Nghiên cứu mới này tập trung vào não cừu, loài có nếp nhăn hình thành trong thời gian thai kỳ giống như não người.

Các nghiên cứu viên tìm hiểu khác biệt về gen và cấu trúc vi mô của chất xám tương lai, đệm vỏ não, trong phần não ngay dưới phần hồi và rãnh.

Những phần này được phân tích tại ba thời điểm phát triển – khi não còn phẳng, nhăn một phần và nhăn hoàn toàn.

Tiến sĩ Sebastian Quezada Rojas, nghiên cứu viên hậu tiến sĩ, cho biết đây là nghiên cứu đầu tiên tìm hiểu gen của phần nhăn chất xám tương lai trong suốt quá trình nếp nhăn hình thành theo thời gian.

“Hiểu về thay đổi trong phần đệm trên vỏ não là việc hết sức quan trọng vì phần này thay đổi rất nhiều trong suốt quy trình này. Chúng tôi tìm thấy một số gen có biểu hiện cao hơn trong những khu vực cuộn ra ngoài và biểu hiện thấp hơn ở khu vực cuộn vào trong. Những gen khác thì ngược lại. Cùng nhau, biểu hiện của những gen này lý giải tại sao kiểu nhăn của võ não lại nhất quán đến vậy giữa những cá thể trong cùng một loài”.

Những khác biệt về gen này còn tương quan với những thay đổi trong nơ-ron chất xám. Kết quả nghiên cứu cho thấy biến động số sợi nhánh mà nơ-ron thần kinh phát triển trong đó suốt quá trình tạo nếp nhăn.

Tiến sĩ Quezada Rojas cho biết: “Chúng tôi tin rằng những khu vực cuộn ra ngoài hay vào trong được lập trình để hành xử khác nhau và hình dạng nơ-ron ảnh hưởng đến cách nhăn của những khu vực đó. Vén bức màn bí mật của những kết nối này sẽ là trọng tâm giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu”.

Nghiên cứu được Hội đồng nghiên cứu Úc ARC và Hội đồng Nghiên cứu sức khoẻ và y tế quốc gia NHMRC tài trợ, và được đồng dẫn dắt bởi Giáo sư David Walker, Chủ nhiệm chương trình nghiên cứu Phát triển thần kinh trong sức khoẻ và bệnh học tại Khoa Khoa học sức khoẻ và Kỹ thuật y sinh tại Đại học RMIT.

Nghiên cứu “Những khác biệt về gen và cấu trúc vi mô phần đệm não của rãnh não và nếp não suốt quá trình hình thành nếp nhăn trên não ở bào thai cừu” với sự hợp tác của Đại học Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ vùng Lausanne, Đại học Monash và Đại học Geneva, được công bố trên tạp chí Cerebral Cortex (DOI: 10.1093/cercor/bhaa171).

news-masthead-how-does-our-brain-fold-rmit-study Nơ-ron chất xám cuộn ra ngoài (trái) và vào trong (phải) – những điểm khác biệt được đánh dấu màu đỏ. Kết quả nghiên cứu cho thấy hình dạng khác nhau của nơ-ron trong những khu vực này trong quá trình hình thành nếp nhăn tương quan với những khác biệt về gen.

Bài: Gosia Kaszubska

21 July 2020

Share

  • Quan hệ doanh nghiệp
  • Nghiên cứu

Tin tức liên quan