Xác định 'công tắc tắt' trong điều trị đau đầu mãn tính

Não có thể “tắt” được cơn đau.

GS Fan Wang của Viện công nghệ Massachusetts (MIT) muốn phát triển những cách mới để giúp giảm bớt cơn đau đó bằng cách nghiên cứu và khả năng sửa đổi cơ chế kiểm soát cơn đau của não bộ.

Phương pháp điều trị

Công trình nghiên cứu mới đây của GS Wang đã xác định được một “công tắc tắt” đối với cơn đau, nằm trong hạch hạnh nhân của não. Bà hy vọng, việc tìm ra cách để kiểm soát công tắc này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới cho chứng đau mãn tính.

Theo GS Wang, chứng đau mãn tính là một vấn đề xã hội quan trọng. Bằng cách nghiên cứu các tế bào thần kinh giảm đau trong hạch hạnh nhân trung tâm của não, tôi hy vọng sẽ tạo ra một phương pháp điều trị mới để giảm đau.

Việc kê đơn thuốc giảm đau opioid cho những cơn đau mãn tính là nguyên nhân gây ra đại dịch lạm dụng opioid. Với đại dịch Covid-19 đang diễn ra, tình trạng nghiện và sử dụng opioid quá liều đang trở nên tồi tệ hơn. Mọi người lo lắng hơn và họ tìm kiếm thuốc để giảm bớt nỗi đau tinh thần. “Là các nhà khoa học, nhiệm vụ của chúng tôi là giải quyết vấn đề này”, bà nói.

GS Wang lớn lên ở Bắc Kinh và đến Mỹ năm 1993 để học tiến sĩ tại Đại học Columbia. Tại đây, bà nghiên cứu về việc lần theo các mô hình kết nối của tế bào thần kinh thụ cảm khứu giác trong phòng thí nghiệm của GS Richard Axel (người từng giành giải Nobel cho những khám phá về thụ thể mùi và cách tổ chức của hệ thống khứu giác).

Sau khi hoàn thành chương trình tiến sĩ tại Đại học Columbia, Fan Wang chuyển sang Đại học California và Đại học Stanford để nghiên cứu cách bộ não nhận biết xúc giác.

Năm 2003, bà tham gia giảng dạy tại Trường Y thuộc Đại học Duke. Tại đây, bà bắt đầu phát triển kỹ thuật để nghiên cứu các mạch não vốn làm nền tảng cho xúc giác và lần theo các mạch mang thông tin cảm giác từ râu đến não của chuột. Bà cũng nghiên cứu cách não bộ tích hợp chuyển động của các cơ quan xúc giác với tín hiệu từ các kích thích giác quan để tạo ra nhận thức.

Khi theo đuổi các nghiên cứu về nhận thức cảm giác của mình, Wang bắt đầu quan tâm đến việc nghiên cứu nhận thức về cơn đau. Tuy nhiên, bà cảm thấy mình cần phát triển các kỹ thuật mới để giải quyết nó. Khi ở Đại học Duke, bà phát minh ra một kỹ thuật có tên là CANE (thu thập các nhóm thần kinh đã được kích hoạt), có thể xác định các nơron được kích hoạt qua một kích thích cụ thể.

Sử dụng phương pháp này trên chuột, bà xác định được các tế bào thần kinh hoạt động để phản ứng với cơn đau. Tuy nhiên, quá nhiều tế bào thần kinh trên não đã được kích hoạt nên nó không cung cấp nhiều thông tin hữu ích.

Như một cách để gián tiếp biết được cách não bộ kiểm soát cơn đau, bà quyết định sử dụng CANE để khám phá tác dụng của các loại thuốc được sử dụng để gây mê toàn thân. Trong quá trình gây mê toàn thân, thuốc khiến bệnh nhân bất tỉnh nên không nhận ra cơn đau, nhưng bà Wang đưa ra giả thuyết rằng thuốc cũng có thể làm mất cảm giác đau.

“Vào thời điểm đó, đây chỉ là một ý tưởng hoang đường. Tôi nghĩ thay vì chỉ làm mất ý thức, thuốc gây mê có thể có những cơ chế khác tác động lên não khiến cảm giác đau đớn bị mất đi”, GS Wang nói.

Việc ủng hộ sự tồn tại của “công tắc tắt” đối với cơn đau xuất phát từ quan sát rằng những người lính bị thương trên chiến trường có thể tiếp tục chiến đấu và có thể cơ bản ngăn chặn được cơn đau dù đang bị thương.

Trong một nghiên cứu của chuột được điều trị bằng thuốc gây mê, GS Wang phát hiện ra não bộ có loại công tắc này. Nó nằm ở một vị trí bất ngờ là hạch hạnh nhân và có liên quan đến việc điều chỉnh cảm xúc.

Khi được kích hoạt, cụm tế bào thần kinh này có thể làm tắt cơn đau và khi bị tắt đi, chuột trở nên rất nhạy cảm với những động chạm nhẹ nhàng thông thường. Có một mức độ hoạt động cơ bản khiến động vật cảm thấy bình thường khi các tế bào thần kinh trên được kích hoạt. Khi các tế bào đó không kích hoạt, chuột sẽ cảm thấy đau đớn hơn.

CGS Fan Wang nghiên cứu về cách bộ não kiểm soát cơn đau.

Khả năng xoa dịu cơn đau

Phát hiện trên đã giúp nâng cao khả năng một người điều chỉnh được công tắc đó để điều trị chứng đau mãn tính. Đây là mục tiêu dài hạn của GS Wang, nhưng còn nhiều việc cần làm để đạt được mục tiêu đó.

Hiện, phòng thí nghiệm của GS Wang đang nghiên cứu, phân tích các mẫu biểu hiện RNA của các tế bào thần kinh đã xác định. Các nhà khoa học cũng đang đo hoạt động điện của tế bào thần kinh và cách chúng tương tác với các tế bào thần kinh khác trong não, với hy vọng xác định các mạch có thể giảm thiểu nhận thức về cơn đau.

Một cách điều chỉnh các mạch này có thể là sử dụng kích thích não sâu, bao gồm cấy các điện cực vào một số vùng nhất định của não. Trong khi đó, siêu âm tập trung là biện pháp vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và không cần phẫu thuật, nó có thể là một giải pháp thay thế ít xâm lấn hơn.

Một cách tiếp cận khác mà GS Wang muốn khám phá là ghép nối kích thích não với bối cảnh như nhìn vào một ứng dụng điện thoại thông minh. Kiểu ghép nối này có thể giúp huấn luyện não bộ loại bỏ cơn đau bằng ứng dụng mà không cần đến kích thích ban đầu (kích thích não sâu hoặc siêu âm).

GS Wang cùng với các nhà khoa học đang tìm hiểu các góc độ khác nhau để tìm ra cách bộ não tạo ra trạng thái thèm muốn như khi nghiện ma túy, bao gồm các chất giảm đau gây nghiện.

Các nhà khoa học sẽ tập trung vào việc cố gắng hiểu trạng thái thèm muốn được tạo ra trong não và cách xóa dấu vết trạng thái này trong não, hoặc ít nhất là kiểm soát được nó. Sau đó, thần kinh có thể được điều chỉnh và giúp mọi người lấy lại được sự kiểm soát của mình.