Điều khiển tâm trí để kiểm soát cơn đau

Bức thư pháp gồm bốn Hán tự — 寧靜 致遠 (NINH TĨNH TRÍ VIỄN – ning jing zhi yuan) được treo trên tường tại văn phòng của anh Yuanyuan “Kevin” Liu. Câu thành ngữ trong văn hóa Trung Hoa cổ xưa này đã trở thành phương châm sống của anh Liu — dịch sang tiếng Việt có nghĩa là, những thành tựu to lớn không phải đạt được nhờ theo đuổi danh vọng và tiền tài, mà bằng cách cống hiến bản thân cho xã hội.

Anh Liu bị thu hút bởi môn khoa học thần kinh khi còn là thực tập sinh cao đẳng tại Viện Khoa học thần kinh ở Trung Quốc. Người thầy cố vấn đã khơi gợi niềm hứng thú trong anh vào thời điểm đó. “Ông ấy sẽ nói với bạn, Khoa học thần kinh là một môn học mà trí óc nghiên cứu trí óc; đó là lý do tại sao môn học này lại đặc biệt đến vậy,” anh Liu nói. “Tôi bị cuốn hút bởi môn khoa học này và quyết định sẽ cống hiến hết mình cho lĩnh vực đó, và bây giờ khoa học thần kinh chính là sự nghiệp của tôi.”

Anh Liu, một thành viên mới gia nhập của Viện nghiên cứu nha khoa và sọ mặt quốc gia (NIDCR) với tư cách là Điều tra viên theo dõi nhiệm kỳ Earl Stadtman, đã nghiên cứu về bó thần kinh được gọi là đường vỏ tủy, bắt đầu từ lớp ngoài cùng của bộ não (vỏ não) cho đến tủy sống. Đường vỏ tủy có chức năng dẫn truyền các tín hiệu chi phối những cử động tự chủ như đi bộ và kỹ năng vận động tinh tế như cầm nắm ở loài khỉ và con người. Nhưng nghiên cứu của anh Liu đã tiết lộ rằng đường dẫn truyền này không chỉ đơn thuần là kiểm soát vận động — mà còn có thể điều chỉnh các tín hiệu đau từ cơ thể. Anh Liu cho biết, những phát hiện này “có thể mở ra những tiềm năng về cách điều khiển tâm trí để kiểm soát cơn đau. Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có thể tự mình điều chỉnh cơn đau.”

Anh Liu bắt đầu có những ý tưởng mơ hồ về vai trò lớn hơn của đường vỏ tủy khi đang trong quá trình nghiên cứu sau tiến sĩ tại Bệnh viện Nhi đồng Boston thuộc Trường Y Harvard. Ở khỉ và người, các dây thần kinh của đường vỏ tủy tập trung ở vùng phía trước tủy sống, được gọi là sừng trước, nơi dẫn truyền tín hiệu đến các cơ vân để bắt đầu quá trình vận động. Nhưng trong những thập niên gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện thấy một số sợi thần kinh vỏ tủy cũng đi đến sừng sau tủy sống, nơi nhận thông tin về xúc giác và cảm giác từ cơ thể. Sự dẫn truyền này tồn tại phổ biến ở tất cả các động vật có vú. Anh Liu tự hỏi tại sao một phần của đường vận động lại truyền tới vùng cảm giác. Liệu rằng điều đó có nghĩa là con đường này cũng có vai trò trong việc dẫn truyền cảm giác hay không?

Sau khi điều tra sâu hơn, anh Liu phát hiện quả đúng như vậy. Nghiên cứu cho thấy những con chuột bị suy giảm chức năng dẫn truyền của đường vỏ tủy đến sừng sau tủy sống đã giảm đáp ứng với cảm giác động chạm nhẹ. Những con chuột này phát hiện băng dính dán trên chân một cách chậm chạp và cũng kém nhạy cảm hơn với kích thích nhẹ nhàng từ cọ vẽ. Bằng cách theo dõi các tín hiệu trong sợi thần kinh, anh Liu đã xác nhận rằng tín hiệu xúc giác truyền qua các dây thần kinh trong tủy sống và kích hoạt tế bào thần kinh vỏ tủy ở não, sau đó chuyển tiếp tín hiệu trở lại tủy sống. Tín hiệu truyền qua truyền lại giữa não và tủy sống sẽ làm khuếch đại cảm giác động chạm nhẹ.

Anh Liu và đồng nghiệp cũng phát hiện thấy bó thần kinh vỏ tủy cũng đóng vai trò quan trọng trong chứng loạn cảm đau cơ học, một bệnh đau thần kinh mà việc chạm nhẹ cũng có thể gây đau. Với những người bị chứng loạn cảm đau cơ học, những việc đơn giản như thay quần áo cũng có thể khiến họ cảm thấy khó khăn vì cơn đau do sợi vải chạm vào da. Nhóm nghiên cứu của anh Liu cho biết việc loại bỏ một số tế bào thần kinh vỏ tủy nhất định giúp làm giảm chứng loạn cảm đau cơ học trên mô hình động vật.

Anh Liu cho biết những kết quả này đã mở ra tiềm năng mới trong việc điều trị chứng loạn cảm đau cơ học và những loại đau thần kinh khác, chẳng hạn như đau thần kinh sinh ba, do dây thần kinh mặt bị tổn thương hoặc bị kích thích.

Tại NIDCR, anh Liu tiếp tục nghiên cứu về đường vỏ tủy và các đường dẫn truyền thần kinh khác để hiểu rõ hơn về cơ chế nhận biết thông tin cảm giác của bộ não. Phòng thí nghiệm của anh tại NIDCR tập trung nghiên cứu vào sự dẫn truyền hai chiều giữa tâm trí và cơ thể — giải mã cách cơ thể gửi thông tin cảm giác đến bộ não và cách tâm trí kiểm soát cơn đau. Ví dụ, trong những tình huống nguy hiểm, bộ não sẽ tạm thời ngăn chặn cơn đau do chấn thương để giúp chúng ta sống sót. Anh Liu mong muốn biết được làm thế nào mà trạng thái tinh thần có thể khuếch đại hoặc ngăn chặn nhận thức về cảm giác đau, từ đó phát hiện những mục tiêu tiềm năng để điều trị cơn đau.

Anh Liu nói: “Là một nhà khoa học, ý nghĩ rằng bản thân có thể làm điều gì mới mẻ trong thế giới này khiến tôi cảm thấy phấn khích mỗi ngày.” Niềm vui thích này có thể truyền cảm hứng cho thế hệ các nhà khoa học mới, như người thầy đã truyền cho anh khi còn ở trường cao đẳng. Hiện tại, với tư cách là người cố vấn, anh Liu đã rút ra bài học kinh nghiệm từ những người thầy trước kia, cũng như những lời dạy của nhà hiền triết Trung Hoa, Khổng Tử, để hướng dẫn các nghiên cứu sinh trẻ tuổi trong phòng thí nghiệm của mình.

Anh Liu nói: “Những lời dạy của Đức Khổng Tử thực sự dựa trên tính đa dạng, nơi mọi người đều là duy nhất và khác biệt. Ông đã tìm ra sức mạnh và đức tính của mỗi cá nhân để giúp họ phát triển một cách toàn diện. Là một người cố vấn, tôi rất ủng hộ ý tưởng này.” 

Tài liệu tham khảo

Touch and tactile neuropathic pain sensitivity are set by corticospinal projections. Liu Y, Latremoliere A, Li X, Zhang Z, Chen M, Wang X, Fang C, Zhu J, Alexandre C, Gao Z, Chen B, Ding X, Zhou JY, Zhang Y, Chen C, Wang KH, Woolf CJ, He Z. Nature. 2018 Sep;561(7724):547-550. doi: 10.1038/s41586-018-0515-2. Epub 2018 Sep 12. PMID: 30209395; PMCID: PMC6163083.

Deconstruction of Corticospinal Circuits for Goal-Directed Motor Skills. Wang X, Liu Y, Li X, Zhang Z, Yang H, Zhang Y, Williams PR, Alwahab NSA, Kapur K, Yu B, Zhang Y, Chen M, Ding H, Gerfen CR, Wang KH, He Z. Cell. 2017 Oct 5;171(2):440-455.e14. doi: 10.1016/j.cell.2017.08.014. Epub 2017 Sep 21. PMID: 28942925; PMCID: PMC5679421.