Chất đánh thức trong não, và những chú chó đã giúp tìm ra nó

Bạn có thể đã nghe người lớn nhắc tới melatonin. Đó là một hormone giúp cơ thể sẵn sàng đi ngủ. Nhưng trong não còn một chất khác, ít người biết tới, làm việc theo chiều ngược lại hẳn. Nó tên là orexin. Việc của nó là đánh thức cơ thể.

Nghĩ thử mà xem. Mỗi buổi sáng có một thứ gì đó bật công tắc "tỉnh" trong đầu bạn. Thứ đó là gì?

Hai người, hai con đường, một câu trả lời

Năm 1999, hai nhà khoa học ở hai nơi khác nhau cùng tìm ra chức năng của orexin. Họ không làm việc cùng nhau. Họ cũng không đi cùng một lối. Vậy mà cả hai đều dừng lại ở đúng chất ấy, và cùng công bố bài báo trong năm đó.

Người thứ nhất là ông Masashi Yanagisawa, nhà sinh học phân tử kiêm bác sĩ, hiện làm việc ở Đại học Tsukuba, Nhật Bản. Ông gặp orexin khi đang nghiên cứu cách các thụ thể (receptor) trong não bắt tay với các hoá chất. Thụ thể bạn có thể hình dung như một ổ khoá gắn trên bề mặt tế bào, còn hoá chất là chiếc chìa. Chìa vừa ổ thì tế bào mới nhận được tin. Ông kể với Live Science rằng lúc mới bắt đầu sự nghiệp, ông chẳng nghĩ mình sẽ có ngày đi nghiên cứu giấc ngủ.

Người thứ hai là ông Emmanuel Mignot, nay là giám đốc Stanford Center for Narcolepsy, trung tâm nghiên cứu chứng ngủ rũ thuộc Đại học Stanford. Ông lần ra orexin theo một lối hoàn toàn khác: từ những chú chó mắc chứng ngủ rũ (narcolepsy), một rối loạn làm người ta buồn ngủ quá mức và ngủ vào những lúc không mong.

Năm nay, hai người cùng được trao giải Albert Lasker Basic Medical Research Award, một giải lớn cho nghiên cứu y học cơ bản. Riêng ông Mignot trước đó đã nhận Breakthrough Prize in Life Sciences năm 2023. Và từ phát hiện năm 1999, người ta đã làm ra những loại thuốc mới cho người mất ngủ và người ngủ rũ, loại thuốc mà bác sĩ kê cho từng bệnh nhân.

Giấc ngủ không phải chuyện hết pin

Trước năm 1999, chưa ai biết rõ điều này: trong não có cả một hệ thống bật và tắt giấc ngủ, làm bằng hoá chất. Đi ngủ không giống điện thoại cạn pin rồi tự tắt. Nó giống hơn một cái công tắc có người giữ, và orexin đứng ở phía "bật".

Chứng ngủ rũ giúp người ta thấy được phía bật ấy. Số liệu được nêu trong bài phỏng vấn là khoảng 1 người trên 3.000, tức 0,03%. Không phải rất hiếm, nhưng thời đó gần như không ai để tâm. Ông Mignot nói ông từng gặp những bác sĩ thần kinh bảo rằng cả đời họ chưa thấy ca nào. Ông nghĩ đơn giản hơn: họ có gặp cả, chỉ là bỏ sót.

Câu nói của một người trong khán phòng

Phần thú vị nhất của câu chuyện này lại không bắt đầu trong phòng thí nghiệm.

Người mở ra chương trình giấc ngủ ở Stanford là ông William Dement. Thập niên 1950, ông còn là nghiên cứu sinh ở Chicago, đúng lúc Eugene Aserinsky và Nathaniel Kleitman phát hiện giấc ngủ REM (REM sleep), giai đoạn ngủ mà mắt động nhanh và giấc mơ thường xảy ra. Năm 1970 ông về Stanford và lập ngay một phòng khám cho bệnh nhân ngủ rũ.

Trong một hội nghị của American Medical Association ở San Francisco, ông nói về các rối loạn giấc ngủ. Khi ông nói xong, một người trong khán phòng lên tiếng: nhà tôi có một con chó bị đúng bệnh ấy. Cứ phấn khích lên là nó ngã gục, rồi ngủ suốt.

Con chó đó đã không còn nữa khi ông Dement nghe kể. Nhưng câu nói ngắn ấy đủ để gieo một ý: chó cũng bị ngủ rũ, và có thể tìm được những con khác. Ông đi hỏi rất nhiều bác sĩ thú y, rồi lần ra cả một loạt chó bệnh, trong đó có con poodle đầu tiên tên Monique. Năm 1977, nhóm nhận được một lứa chó Doberman, sau đó là Labrador, mang dạng bệnh truyền theo gene. Đàn chó ở Stanford ra đời từ đó. Cũng cần nói cho đúng: phần lớn ca ngủ rũ thật ra không do gene.

Ông Mignot đến Stanford năm 1987, khi đàn chó đã có sẵn. Ban đầu ông tới để nghiên cứu dược lý, tìm cách chữa tốt hơn, và ông đã tìm ra cơ chế hoạt động của modafinil, một thuốc nhóm kích thích dùng cho ngủ rũ. Rồi ông nhận ra làm dược lý mãi thì chỉ đi lại trong vùng người ta đã biết. Muốn tìm nguyên nhân thì phải tìm gene ở những chú chó kia.

Ông không được đào tạo làm nhà di truyền học. Ông vốn học dược lý và là bác sĩ tâm thần. Việc ấy mất của ông mười năm. Thời đó mới chỉ phân lập được vài gene người và gene chuột, bản đồ hệ gene người còn chưa đầy đủ, còn hệ gene chó thì gần như chưa ai biết gì. Có lúc người ta không tin là mấy con chó ấy bị ngủ rũ thật.

Ông giải thích vì sao mình mê di truyền học: ở đó, bạn có thể tìm ra điều gì đó mà không cần giả thuyết trước. Bạn chỉ việc tìm, rồi chính thứ tìm được sẽ nói cho bạn biết nó là gì. Kiểu làm khoa học ấy giống đi lạc có mục đích hơn là kiểm tra một đáp án đã đoán sẵn.

Ông Mignot bây giờ có một chú Chihuahua tên Watson cũng mắc ngủ rũ, và trước đó là một chú chó khác tên Bear.

Thử một tuần xem sao

Nếu trong đầu bạn có một công tắc "tỉnh", thì điều gì trong ngày làm công tắc ấy mạnh lên, điều gì làm nó yếu đi? Bạn đoán thế nào?

Đoán rồi thì đo. Trong một tuần, mỗi ngày ghi ba dòng: giờ bạn đi ngủ, giờ bạn thức, và buổi sáng bạn tỉnh táo cỡ nào theo thang 1 tới 5. Hết tuần, đọc lại cả bảng một lượt. Có quy luật nào hiện ra không? Ngày ngủ sớm có khác ngày ngủ muộn không?

Đó là một phép đo thật, nhỏ thôi, do chính bạn làm. Còn nếu bạn thấy lo về giấc ngủ của mình, hãy nói với bố mẹ. Chuyện có cần hỏi bác sĩ hay không là việc của bố mẹ quyết.

Bài viết dựa trên phỏng vấn của Nicoletta Lanese trên Live Science.

Lưu ý

Bài viết dựa trên tin khoa học đã công bố, viết lại cho bạn đọc nhỏ tuổi. Có chỗ nào con muốn tìm hiểu thêm thì rủ bố mẹ đọc cùng nhé.