Trong suốt cuộc đời, con người và động vật không ngừng học cách tránh những tình huống hoặc kích thích nguy hiểm và đe dọa. Các nghiên cứu khoa học thần kinh trước đây đã cung cấp bằng chứng cho thấy vùng vỏ não trước trán giữa (mPFC) - một khu vực quan trọng trong học tập và ra quyết định - cũng góp phần vào các phản ứng đối với mối đe dọa có điều kiện, nghĩa là không phải phản ứng bẩm sinh mà được hình thành qua trải nghiệm. Phản ứng đối với mối đe dọa, có thể bao gồm sợ hãi, né tránh, căng thẳng hoặc phản ứng sinh lý (như tim đập nhanh, đổ mồ hôi). Chẳng hạn, khi một người bị cắn bởi chó, họ có thể phát triển phản ứng sợ hãi đối với chó sau này.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California Los Angeles (UCLA) gần đây đã tiến hành một nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về cách thức tăng cường dần dần các kết nối thần kinh trong quá trình phát triển não ảnh hưởng đến sự thay đổi trong phản ứng đối với mối đe dọa ở chuột.

Kết quả nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience, cho thấy sự phát triển não bộ trải qua những giai đoạn chuyển đổi quan trọng, làm thay đổi cách vùng vỏ trước trán giữa (mPFC) tương tác với nhân accumbens (NAc) và hạch hạnh nhân basolateral (BLA). Đây là hai vùng não đóng vai trò quan trọng trong quá trình học tập dựa trên mối đe dọa và điều chỉnh cảm xúc.

Laura DeNardo, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ với Medical Xpress rằng, nhóm nghiên cứu của bà bắt đầu thực hiện dự án này khi nhận ra một lổ hổng lớn trong kiến thức về sự hình thành các kết nối thần kinh ở hệ thống limbic-trung tâm điều khiển cảm xúc của não. Theo bà, sự rối loạn hoạt động của hệ thống này có thể dẫn đến các vấn đến như lo âu, rối loạn tâm trạng và nghiện ngập, là những vấn đề thường xuất hiện ở độ tuổi thanh thiếu niên.

Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng những trải nghiệm tiêu cực thời thơ ấu có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe tâm thần như lo âu và nghiện ngập, nhưng hầu hết các nghiên cứu này chỉ tập trung vào người trưởng thành, bỏ qua quá trình phát triển thần kinh ở giai đoạn đầu đời.

DeNardo nhấn mạnh rằng mối liên hệ giữa các trải nghiệm tiêu cực thời thơ ấu và sức khỏe tâm thần kém ở tuổi vị thành niên và trưởng thành vẫn còn nhiều bí ẩn, đặc biệt là ở cấp độ chi tiết như khớp thần kinh, tế bào và mạch thần kinh. Bà cho rằng, để hiểu rõ cách các yếu tố rủi ro như căng thẳng thời thơ ấu ảnh hưởng đến sức khỏe tâm thần, chúng ta cần có một nền tảng kiến thức vững chắc về các quá trình phát triển định hình sự trưởng thành của hệ thống limbic.

Kết quả từ nghiên cứu này giúp làm sáng tỏ cách thức mà những trải nghiệm tiêu cực trong thời thơ ấuv với nhiều dạn khác nhau về tính chất, mức độ nghiêm trọng và thời gian, có thể tác động đến sự phát triển của hệ thống limbic, từ đó dẫn đến các rối loạn sức khỏe tâm thần.

Trong nghiên cứu gần đây, nhóm của DeNardo đã sử dụng nhiều phương pháp thực nghiệm khác nhau để phân tích sự phát triển não bộ ở chuột. Cụ thể, họ đã thiết kế một bài kiểm tra hành vi mới để mô phỏng hành vi chấp nhận rủi ro cao ở chuột vị thành niên. Bài kiểm tra này yêu cầu chuột phải học cách tránh một mối đe dọa được báo trước bằng cách leo lên một bục an toàn. Kết quả cho thấy cả chuột vị thành niên và chuột thanh niên đều có xu hướng né tránh mối đe dọa kém hơn so với chuột trưởng thành, tương đồng với những quan sát ở người.

Tiếp theo đó, các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật tiêm virus đặc biệt vào não chuột, cho phép họ theo dõi và điều khiển hoạt động thần kinh khi chuột thực hiện nhiệm vụ. Họ dùng phương pháp quang trắc sợi, một công cụ hiện đại, để quan sát trực tiếp hoạt động của tế bào thần kinh trong não chuột sống. Bằng kỹ thuật này, họ đã đo được hoạt động thần kinh tại ba vùng não quan trọng liên quan đến cảm xúc và học tập từ nỗi sợ: vỏ não trước trán (PFC), nhân accumbens (NAc) và hạch hạnh nhân (BLA).

"Chúng tôi nhận thấy ở vỏ não trước trán trung gian (mPFC), khả năng mã hóa các tín hiệu cảnh báo nguy cơ sắp xảy ra và các vị trí an toàn ở người trưởng thành vượt trội hơn hẳn. Trong khi đó, các mô hình hoạt động liên quan đến hành vi ở nhân accumbens (NAc) và hạch hạnh nhân (BLA) không có nhiều sự khác biệt giữa các nhóm tuổi, cho thấy các vùng não này phát triển nhanh hơn. Tiếp theo, chúng tôi đã sử dụng kỹ thuật quang di truyền để điều khiển chính xác hoạt động của các đường dẫn thần kinh từ mPFC trong quá trình đưa ra các tín hiệu cảnh báo nguy cơ", DeNardo cho biết.

Sử dụng công cụ quang di truyền để điều chỉnh hoạt động của các tế bào thần kinh trong con đường mPFC, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự liên hệ chặt chẽ giữa hoạt động của các con đường này và hành vi tránh né ở động vật, tùy thuộc vào các giai đoạn phát triển. Ngoài ra, bằng cách kết hợp quang di truyền với phương pháp nhuộm gen sớm tức thời, họ đã nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các con đường mPFC tương tác với các loại tế bào thần kinh cụ thể ở NAc và BLA trong các giai đoạn khác nhau.

DeNardo nhấn mạnh rằng, các mô hình phổ biến về sự phát triển não bộ ở thanh thiếu niên thường thấy, việc vùng vỏ não trước trán kiểm soát kém NAc và BLA có thể làm tăng hành vi mạo hiểm ở người trẻ.

P.T.T (NASTIS), theo https://medicalxpress.com, 3/2025