Con người có thể được kích hoạt “chế độ ngủ đông” trong tương lai gần
Mới đây, các nhà khoa học đã tìm ra cách kích hoạt trạng thái giống như ngủ đông ở chuột có thể làm giảm mạnh quá trình trao đổi chất và nhiệt độ cơ thể.
Các nhà khoa học tại Nhật Bản là những người đã thành công trong việc kích hoạt trạng thái giống như ngủ đông ở chuột bằng cách kích hoạt một nhóm tế bào não cụ thể.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature cho thấy ngay cả những động vật không ngủ đông trong tự nhiên cũng có khả năng ngủ đông.
Vấn đề quan trọng là điều này sẽ giúp các phi hành gia khi bước vào trạng thái ngủ đông có thể bảo tồn thực phẩm và nước, cũng như tránh các tác động xấu của vi trọng lực, trên các hành trình dài trong không gian.
Thực tế, ngủ đông không chỉ đơn giản là kéo dài giấc ngủ. Khi thức ăn trở nên khan hiếm và mùa đông đến gần, động vật ngủ đông bắt đầu làm chậm quá trình trao đổi chất và giảm nhiệt độ cơ thể. Trong thời gian ngủ kéo dài, động vật ngủ đông làm dịu não và làm chậm nhịp tim và nhịp thở. Do đó, gấu, rắn, rùa và các loài ngủ đông khác có thể bảo tồn năng lượng. Khi mùa xuân đến, những con vật thức dậy chỉ có thể giảm một chút cân nặng, nhưng nếu không thì vẫn khỏe mạnh.
Video đang HOT
Chuột không ngủ đông trong tự nhiên nhưng trong phòng thí nghiệm của các nhà khoa học Nhật Bản, các nhà nghiên cứu đã có thể đưa chuột vào trạng thái giống như ngủ đông bằng cách kích hoạt một loại tế bào não gọi là tế bào thần kinh Q.
“Những con chuột có những khả năng đặc biệt đáp ứng các tiêu chí cho ngủ đông. Đặc biệt, điểm đặt nhiệt độ cơ thể giảm từ khoảng 35 độ C xuống còn khoảng 27 độ C, cơ thể hoạt động bình thường để duy trì nhiệt độ cơ thể thấp hơn khoảng 22 độ C, ngay cả khi nhiệt độ môi trường xung quanh đã giảm đáng kể”, Takeshi Sakurai, nhà nghiên cứu tại Đại học Tsukuba, cho biết.
Trong thời gian ngủ đông khoảng một tuần, những con chuột được ghi nhận có nhịp tim chậm hơn, giảm tiêu thụ ôxy và hô hấp chậm hơn. Mặc dù chuột không ngủ đông trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng một lần, nhưng chúng trải nghiệm những gì được gọi là hoạt động sinh lý giảm dần hàng ngày.
Các nhà nghiên cứu cho biết thí nghiệm cho thấy con người có thể sở hữu các tế bào thần kinh Q, hoặc các tế bào não tương đương, có thể bị tác động để kích hoạt trạng thái giống như ngủ đông.
“Mọi người có thể không muốn ngủ đông vì những lý do tương tự như động vật. Nhưng có những lý do y tế rất cần chẳng hạn như trong quá trình vận chuyển khẩn cấp hoặc trong tình trạng nguy kịch như viêm phổi nặng, khi nhu cầu ôxy không thể đáp ứng được. Trong tương lai, chúng ta có thể đưa con người vào trạng thái giống như ngủ đông cho các nhiệm vụ lên Sao Hỏa và xa hơn nữa”, nhà nghiên cứu Genshiro Sunagawa từ Viện nghiên cứu RIKEN cho biết.
Não của chúng ta cần gì để ghi nhớ?
Những gì xảy ra ở trong vùng hải mã thậm chí trước khi mọi người cố gắng hình thành ký ức có thể tác động đến việc họ có nhớ hay không.
Hồi hải mã là khu vực chịu trách nhiệm chính cho sự hình thành bộ nhớ của bộ não. Nguồn: Viện Salk
Một nghiên cứu mới phân tích những ghi nhớ của tế bào thần kinh từ não của bệnh nhân động kinh nhận thấy, nếu tốc độ dẫn truyền của các tế bào thần kinh vùng đồi thị nhanh hơn so với khi bệnh nhân nhìn thấy một từ nào đó, từ đó sẽ được mã hóa và được ghi nhớ sau đó. Những phát hiện này cho thấy, vùng hồi hải mã có thể có chế độ "sẵn sàng mã hóa" để tăng khả năng cho việc ghi nhớ.
Nghiên cứu, được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia bởi nhà nghiên cứu Zhisen Urgolites, Trường Đại học California San Diego, tác giả đầu tiên, cũng cho thấy rằng nếu các tế bào thần kinh vùng đồi thị không được "kích thích" mạnh hơn, thông tin mới có nhiều khả năng không được mã hóa hoặc mã hóa kém và sau đó sẽ bị lãng quên.
John Wixted, giáo sư tâm lý học tại UC San Diego, và một trong những tác giả chính của bài báo cho biết: "Vấn đề then chốt là làm thế nào để luôn đặt bộ não ở "chế độ mã hóa" theo như ý muốn. 'Chế độ mã hóa' giúp tăng cường chọn lọc hoạt động trong phần não quan trọng nhất, hippocampu, để tạo ra những ký ức mới. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng, mọi người có thể chủ động ngăn chặn sự hình thành trí nhớ, có thể sẵn sàng để vùng hải mã của họ sẵn sàng mã hóa nhưng làm thế nào người ta có thể làm điều đó, hiện vẫn chưa được biết rõ".
Các ghi nhớ của tế bào thần kinh từ vùng đồi hải mã, hạch hạnh nhân (amygdala), vỏ não trước và vỏ não trước trán được thu thập từ 34 bệnh nhân động kinh được theo dõi lâm sàng tại Viện Thần kinh Barrow. Các thí nghiệm ban đầu được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Peter Steinmetz từ giữa năm 2007 đến 2014. Sau đó các dữ liệu này đã được bảo quản và thực hiện phân tích tại Viện nghiên cứu não Neurtex, nơi Steinmetz là giám đốc khoa học.
Trong các thí nghiệm, các bệnh nhân được nhìn thấy hoặc nghe một đoạn câu ổn định và phải cho biết từ nào là từ lặp lại hay là từ lạ. Ban đầu, tất cả các từ đều là mới lạ, nhưng sau đó hầu hết là các từ được lặp lại.
Các nhà nghiên cứu đã tính toán tần số trung bình một tế bào thần kinh phát ra để đáp lại các từ mà những người tham gia nghiên cứu đã nhìn thấy hoặc nghe thấy. Họ cũng tính toán tốc độ phát ra của nơ-ron ngay trước mỗi từ. Tốc độ phát ra trung bình ở vùng hải mã khoảng một giây trước khi nhìn thấy hoặc nghe thấy một từ lần đầu tiên là rất quan trọng. Điều này cho thấy hoạt động thần kinh đó dự đoán liệu những người tham gia sẽ nhớ hay quên từ đó khi được lặp lại sau đó hay không.
Stephen Goldinger, giáo sư tâm lý học tại Trường Đại học bang Arizona, cho biết: Nếu các tế bào thần kinh hồi hải mã của một người phát ra lập tức nhanh hơn so với mức cơ sở khi họ nhìn thấy hoặc nghe thấy một từ, thì não của họ có nhiều khả năng nhớ được từ đó sau đó.
Hoạt động của tế bào thần kinh trong vùng hạch hạnh nhân, vỏ não cingulation trước và vỏ não trước trán không dự đoán được hiệu suất thực hiện nhiệm vụ.
"Chúng tôi nhận thấy những ký ức mới được tạo ra bởi các bộ tế bào thần kinh hoạt động riêng lẻ và những tế bào thần kinh này được kết hợp với nhau thành một bộ nhớ. Khi rất nhiều tế bào thần kinh phát ra ở mức cao, quá trình hình thành trí nhớ sẽ trở nên tốt hơn", Goldinger nói.
Lý giải mới về bí ẩn trải nghiệm cận tử khi một người sắp chết Theo lý giải mới đây của một chuyên gia, trải nghiệm cận tử là một trải nghiệm xác thực gây ra bởi sự giảm hoạt động trong não của người sắp chết. Khi một số người gần với cái chết và sau đó "bất ngờ" hồi sinh, họ có thể báo cáo cảm giác về thế giới bên kia hoặc một dạng sống...