Người lớn có thể phát triển tế bào não mới không?

Ngày càng có nhiều nghiên cứu thách thức quan niệm truyền thống trong thế kỷ 20 rằng con người chỉ phát triển tế bào não trong thời kỳ bào thai và thời thơ ấu. Theo quan điểm này, số lượng tế bào não được hình thành trước tuổi trưởng thành là cố định và không thể bổ sung. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, giới khoa học đã bắt đầu đặt câu hỏi liệu người lớn có thể phát triển tế bào thần kinh mới hay không.

Một số nhà khoa học tin rằng đã có bằng chứng mạnh mẽ cho thấy việc hình thành tế bào thần kinh ở người trưởng thành là có thể, trong khi những người khác vẫn còn nghi ngờ. Quá trình tạo ra tế bào thần kinh mới được gọi là sự hình thành tế bào thần kinh. Ban đầu, quá trình này được quan sát ở nhiều loài động vật như chuột nhắt, chuột cống và chim hót ở các giai đoạn trưởng thành khác nhau. Ở chuột trưởng thành, các nhà nghiên cứu phát hiện các tế bào thần kinh mới được hình thành tại vùng dưới não thất – khu vực liên quan mật thiết tới khứu giác – cũng như ở hồi hải mã, một cấu trúc có vai trò trung tâm trong việc lưu trữ ký ức.

Các nhà khoa học cho rằng sự hình thành tế bào thần kinh ở các khu vực này đóng vai trò quan trọng trong tính dẻo dai của não bộ – tức khả năng thích nghi và thay đổi của não theo thời gian – yếu tố then chốt cho việc học hỏi và ghi nhớ. Ở chuột, các yếu tố lối sống như sống trong môi trường kích thích hoặc vận động thường xuyên có thể thúc đẩy quá trình sinh tế bào thần kinh. Ngược lại, trong các mô hình chuột mắc bệnh Alzheimer, quá trình này bị suy giảm đáng kể. Tuy nhiên, vấn đề gây tranh cãi là liệu những kết quả này có thể được áp dụng cho con người hay không.

"Sự hình thành tế bào thần kinh", hay sự hình thành các tế bào thần kinh mới, được biết là diễn ra trước khi sinh. Nhưng một số bằng chứng cho thấy rằng nó có thể tiếp tục trong suốt cuộc đời con người. Ảnh: Getty.

Hiện tượng sinh tế bào thần kinh ở người trưởng thành vẫn là điều chưa chắc chắn. "Hầu hết kiến thức của chúng tôi về quá trình này ở người trưởng thành đều đến từ các nghiên cứu trên động vật", giáo sư Hongjun Song thuộc Trường Y khoa Perelman, Đại học Pennsylvania, cho biết trong một email gửi đến Live Science. Ông nhấn mạnh rằng việc chuyển giao các kết quả nghiên cứu từ động vật sang người là một thách thức lớn.

Một trong những lý do là các phương pháp được sử dụng để chứng minh sự hình thành tế bào thần kinh ở động vật – như tiêm các phân tử đánh dấu phóng xạ vào não – không thể áp dụng cho con người do độc tính của các chất đánh dấu này. Hơn nữa, các nghiên cứu trên động vật thường yêu cầu phải giải phẫu não sau khi chúng bị an tử, điều không thể thực hiện với con người. Giáo sư Gerd Kempermann, chuyên gia về bộ gen tái tạo tại Trung tâm Liệu pháp Tái tạo ở Dresden, Đức, xác nhận rằng: "Hiện nay vẫn chưa có cách nào để đo quá trình sinh tế bào thần kinh ở người còn sống".

Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, các nhà khoa học đã có thể theo dõi quá trình này ở người. Ví dụ, một nghiên cứu năm 1998 đăng trên tạp chí Nature Medicine đã sử dụng các phân tử đánh dấu phóng xạ – vốn được dùng để theo dõi khối u ở bệnh nhân ung thư não – để phân tích não bộ sau khi bệnh nhân qua đời. Kết quả cho thấy các phân tử không chỉ đánh dấu tế bào ung thư mà còn làm nổi bật các tế bào thần kinh mới trong hồi hải mã, cho thấy khả năng hình thành tế bào não mới vẫn diễn ra ở người trưởng thành, trong đó có những bệnh nhân ở độ tuổi từ 57 đến 72.

Tiếp đó, vào năm 2013, một nghiên cứu khác trên tạp chí Cell đã áp dụng phương pháp định tuổi bằng cacbon phóng xạ để tìm kiếm tế bào thần kinh mới ở người. Phương pháp này khai thác hiện tượng tăng đột biến nồng độ cacbon-14 trong khí quyển do các vụ thử bom hạt nhân trong những năm 1950 và 1960. Carbon-14 được con người hấp thụ qua thực phẩm và tích hợp vào DNA. Lượng cacbon-14 trong DNA phản ánh thời điểm tế bào được hình thành, cho phép các nhà khoa học xác định chính xác "ngày sinh" của một tế bào thần kinh.

Thông qua việc phân tích mô não sau khi chết của những người trong độ tuổi từ 19 đến 92, nghiên cứu cho thấy sự tồn tại của các tế bào thần kinh mới trong hồi hải mã của người trưởng thành. Tuy nhiên, vì phương pháp này quá phức tạp, kết quả của nghiên cứu chưa từng được tái hiện.

Ngoài ra, một số phương pháp khác cũng cung cấp bằng chứng gián tiếp cho thấy sự hình thành tế bào thần kinh, chẳng hạn như phát hiện các protein đặc hiệu chỉ xuất hiện trong các tế bào thần kinh đang phát triển. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật này, Kempermann và các nhóm nghiên cứu khác đã tìm thấy bằng chứng bổ sung về sự tồn tại của tế bào thần kinh mới ở người trưởng thành. Ông cho biết: "Có nhiều dấu hiệu khác nhau ít nhiều đặc hiệu cho quá trình phát sinh tế bào thần kinh ở người lớn. Trong các phần mô, người ta có thể quan sát các dấu hiệu này dưới kính hiển vi và phát hiện các mô hình phù hợp với sự phát triển tế bào thần kinh".

Dù vậy, không phải tất cả các nhà khoa học đều bị thuyết phục. Giáo sư Arturo Alvarez-Buylla thuộc Đại học California, San Francisco – người dành cả sự nghiệp nghiên cứu sự phát triển tế bào thần kinh mới – cho rằng bằng chứng hiện tại chưa đủ thuyết phục. Mặc dù ông đã quan sát thấy sự hình thành tế bào thần kinh ở trẻ em và thanh thiếu niên, ông chưa tìm thấy dấu hiệu rõ ràng nào về hiện tượng này ở người lớn. Theo ông, các dấu hiệu sinh học mà một số nhà khoa học sử dụng để nhận diện tế bào thần kinh mới có thể bị nhầm với các loại tế bào khác, chẳng hạn tế bào thần kinh đệm – loại tế bào hỗ trợ chức năng thần kinh. Ông cũng nghi ngờ tính chính xác của phương pháp định tuổi bằng cacbon-14, gọi đây là một cách tiếp cận "sáng tạo" nhưng chưa đủ mạnh để xác định liệu các tế bào được phát hiện có thực sự là tế bào thần kinh hay không.

Tuy vậy, ông không bác bỏ hoàn toàn khả năng hình thành tế bào thần kinh ở người trưởng thành. "Tôi cho rằng đó là một hiện tượng hiếm gặp", Alvarez-Buylla nói. "Nếu điều đó xảy ra, thì chỉ có rất, rất ít tế bào".

Ngược lại, giáo sư Kempermann là người tin tưởng mạnh mẽ vào khả năng hình thành tế bào thần kinh mới ở người trưởng thành. "Các báo cáo tích cực nhiều hơn hẳn các bài báo chỉ trích, quan điểm của họ rộng hơn và chất lượng cũng cao hơn".

Câu hỏi liệu người trưởng thành có thể phát triển tế bào thần kinh mới tiếp tục là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực khoa học thần kinh. "Câu hỏi về việc người lớn có thể phát triển các tế bào thần kinh mới hay không có ý nghĩa to lớn đối với tính dẻo của não người trưởng thành", giáo sư Song nhận định. Nếu việc phát triển và tích hợp các tế bào thần kinh mới vào não là có thể, các cơ chế này có thể là nền tảng cho các liệu pháp điều trị mới cho các tình trạng như chấn thương não và các bệnh thoái hóa thần kinh.

Ngay cả Alvarez-Buylla, dù không tin vào việc quá trình này xảy ra phổ biến ở người lớn, vẫn thừa nhận rằng chúng ta có thể học hỏi từ cách mà động vật tạo ra tế bào thần kinh mới để phát triển các liệu pháp cho con người. "Toàn bộ ý tưởng rằng điều đó có thể xảy ra mở ra một cánh cửa lớn để sửa chữa", ông nói. "Tôi hy vọng rằng chúng ta có thể giữ tính linh hoạt của mình để mọi thứ diễn ra theo hướng tích cực".