Bộ não người không lão hóa tuần tự theo thời gian như chúng ta vẫn nghĩ, mà sẽ có những bước ngoặt quan trọng khi ta bước sang tuổi 44 và 67 - theo một nghiên cứu mới.

Nhóm nghiên cứu quốc tế, đứng đầu là tiến sĩ Lilianne R. Mujica-Parodi ở Đại học Stony Brook (Mỹ), đã đem lại những hiểu biết mới về “những thời điểm vàng” để ngăn ngừa suy giảm nhận thức hiệu quả nhất.

Nhóm đã phân tích giao tiếp chức năng giữa các vùng não (các mạng lưới não) ở hơn 19.300 cá nhân trong bốn bộ dữ liệu có quy mô lớn. Phát hiện này hé lộ các mạng lưới não không suy giảm dần dần theo thời gian hay khởi phát lúc lớn tuổi như các giả định trước đây, mà nó diễn ra theo dạng biểu đồ chữ S với những thời điểm chuyển tiếp rõ ràng. Tình trạng suy giảm này xuất hiện lần đầu ở não bộ vào khoảng tuổi 44, đạt tới đỉnh điểm ở khoảng tuổi 67 và ổn định ở tuổi 90.

Trước đây, dưới sự dẫn dắt của cộng sự Nathan Smith, nhóm nghiên cứu này đã chứng minh rằng hoạt động phát tín hiệu của não bộ bị ảnh hưởng bởi tình trạng mất năng lượng của các tế bào thần kinh (tình trạng giảm chuyển hóa). Do vậy, các thời điểm chuyển tiếp ở cấp độ quần thể gợi ý rằng có những khoảng thời gian cụ thể mà các biện pháp can thiệp có thể mang lại tác động lớn nhất.

Tiến sĩ Mujica-Parodi ví độ tuổi trung niên khi bộ não bắt đầu giảm tiếp cận với năng lượng là giai đoạn ‘bẻ cong’ trước khi ‘bị gãy’. Ở độ tuổi này, các tế bào thần kinh bị căng thẳng về mặt chuyển hóa do không được cung cấp đủ 'nhiên liệu' nhưng vẫn hoạt động được. Do đó, bà cho biết, việc cung cấp một nguồn 'nhiên liệu' thay thế ở độ tuổi này có thể giúp các tế bào thần kinh phục hồi chức năng. Tuy nhiên, đến độ tuổi lớn hơn, tình trạng đói năng lượng kéo dài của các tế bào thần kinh có thể đã kích thích một chuỗi những hiệu ứng sinh lý, khiến cho việc can thiệp kém hiệu quả hơn cả.

Nhóm nghiên cứu không chỉ lập bản đồ quỹ đạo lão hóa của não bộ mà còn xác định tác nhân chính khiến não bộ lão hóa: tình trạng kháng insulin ở tế bào thần kinh.

Lần đầu ảnh hưởng ở não bộ xuất hiện vào khoảng tuổi 44, với tình trạng thoái hóa đạt tới đỉnh điểm ở khoảng 67 tuổi và ổn định ở tuổi 90. Lần đầu ảnh hưởng ở não bộ xuất hiện vào khoảng tuổi 44, với tình trạng thoái hóa đạt tới đỉnh điểm ở khoảng 67 tuổi và ổn định ở tuổi 90.
Lần đầu ảnh hưởng ở não bộ xuất hiện vào khoảng tuổi 44 và tình trạng thoái hóa đạt tới đỉnh điểm vào khoảng tuổi 67.

Cụ thể, họ phát hiện GLUT4, chất vận chuyển glucose được điều hòa bởi insulin, và APOE, một yếu tố nguy cơ gây Alzheimer,liên quan đáng kể tới mô hình lão hóa của não bộ.

Tuy nhiên, họ cũng phát hiện MCT2 - chất vận chuyển ketone đến các tế bào thần kinh - là yếu tố tiềm năng bảo vệ não bộ, vì tế bào thần kinh có thể chuyển hóa ketone thành năng lượng mà không cần tới insulin. Đây là một yếu tố quan trọng khi não bộ trở nên kháng insulin theo tuổi tác, dẫn đến giảm khả năng sử dụng glucose – vốn là nhiên liệu chính của não bộ.

Phát hiện tác dụng của chất vận chuyển ketone đã mở đường cho một nghiên cứu can thiệp. Trong đó, các nhà nghiên cứu so sánh việc cho 101 người tham gia ở các giai đoạn khác nhau của quỹ đạo lão hóa dùng glucose và ketone được điều chỉnh theo cân nặng và lượng calo.

Tác động của ketone trong nhóm người tham gia rất ấn tượng. Không như glucose, ketone ổn định hiệu quả các mạng lưới não bộ đang sa sút, nhưng các tác động của nó khác biệt đáng kể ở các thời điểm chuyển tiếp quan trọng.

Ketone có lợi ích vừa phải ở người trẻ (20-39 tuổi), thể hiện lợi ích tối đa ở tuổi trung niên (40-59 tuổi) – khi mạng lưới bắt đầu mất ổn định. Thế nhưng, với người lớn tuổi (60-79 tuổi), khi tình trạng mất ổn định của các mạng lưới não đã tăng tốc tối đa và ảnh hưởng của các vấn đề mạch máu trở nên lấn át, thì tác động của ketone ít hiệu quả.

Các tác giả cho biết những phát hiện này có thể cải cách biện pháp ngăn ngừa tình trạng suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác và các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer.

Cách điều trị hiện nay thường nhắm vào các triệu chứng sau khi chúng xuất hiện, tuy nhiên như vậy sẽ quá muộn. Nghiên cứu này đề xuất rằng biện pháp can thiệp chuyển hóa – dù qua chế độ ăn keto (ít carbohydrate/nhiều chất béo) hay uống thuốc bổ sung ketone – sẽ có hiệu quả nhất khi bắt đầu ở độ tuổi 40, trước khi các triệu chứng nhận thức xuất hiện.

Từ quan điểm sức khỏe cộng đồng, những phát hiện này có thể cung cấp thông tin cho các hướng dẫn sàng lọc cùng phương pháp ngăn ngừa mới. Việc xác định tình trạng kháng insulin gia tăng trong não (chứ không chỉ trong máu) ở tuổi trung niên, cùng với các can thiệp chuyển hóa nhắm đích, có thể trì hoãn đáng kể tình trạng lão hóa nhận thức cho hàng triệu người.

Trước hiện tượng dân số toàn cầu đang lão hóa với tốc độ nhanh chóng cùng các ca suy giảm trí nhớ được cho là sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050, những hiểu biết mới về thời điểm và cơ chế lão hóa của não đem lại hy vọng mới cho các chiếc lược phòng ngừa, có thể giúp con người duy trì sức khỏe nhận thức khi già đi.

Nghiên cứu đã được đăng trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS).

Nguồn: