Hợp chất chứa magie mới giúp đảo ngược thoái hóa thần kinh
Thoái hóa thần kinh ngày càng tăng lên trên toàn thế giới. Hiện nay, con số người cao tuổi mắc bệnh Alzheimer đang ngày càng leo thang. Nó cũng là nguyên nhân hàng thứ sáu gây nên tử vong ở Hoa Kỳ.
Sự tiến triển khủng khiếp của bệnh Alzheimer từ mất trí nhớ đến hiện tượng trầm cảm xảy đến với khoảng 24-30.000.000 người trên thế giới. Trong đó, nước Mỹ chiếm đến 1/5 những trường hợp đó và dự kiến sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050. Tới thời điểm hiện tại, Alzheimer không có cách chữa, nhưng nghiên cứu của một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã đem lại hi vọng mới cho căn bệnh này.
Các nhà khoa học đã xác định được một số yếu tố có thể được hiệu chỉnh liên quan đến giai đoạn đầu của Alzheimer và cách can thiệp bằng dinh dưỡng mới lạ có thể đem lại hiệu quả cho mục tiêu điều trị. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một hình thức hấp thụ Magie rất mới được gọi là Magie -L- threonate giúp não tập trung hiệu quả hơn, xây dựng lại các khớp thần kinh bị đứt, và phục hồi các kết nối thần kinh bị suy thoái đã quan sát thấy trong bệnh Alzheimer và các hình thức khác của chứng mất trí nhớ.
Trong các mô hình thử nghiệm, Magie -L- threonate đem đến sự cải thiện 18% cho trí nhớ ngắn hạn và 100% cho trí nhớ dài hạn
Thiếu Magie-một nguyên nhân khiến suy sụp thần kinh
Một nửa những người cao tuổi ở các nước phát triển lâm vào tình trạng thiếu Magie, sự thiếu hụt dinh dưỡng này có chiều hướng xấu đi hơn theo thời gian. Các dữ liệu đã đưa ra cho thấy tình trạng này không hề có ngoại lệ tại Mỹ. Ví dụ, phụ nữ Mỹ chỉ dùng 68% lượng Magie được đề nghị hàng ngày.
Magie từ lâu đã được biết đến như là một chất dinh dưỡng quan trọng đối với chức năng tối ưu của não. Gần đây, các nhà khoa học cũng thấy rằng nó đặc biệt tốt cho công việc học tập và trí nhớ, tạo ra hiệu ứng có lợi cho độ dẻo và mật độ của khớp thần kinh. Magie kết hợp với Canxi điều chỉnh “các kênh ion” đóng mở để đáp ứng các xung thần kinh, do đó đã kích hoạt dẫn truyền thần kinh.
Điều quan trọng nhất là các kênh được điều khiển bởi một phức hệ được gọi là thụ thể NMDA. Thụ thể NMDA đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy độ dẻo và mật độ khớp thần kinh, là nền tảng cấu trúc của bộ nhớ. Thiếu hụt Magie có thể gây ra các triệu chứng khác nhau, từ sự thờ ơ và rối loạn tâm thần đến suy giảm trí nhớ.
Magie không đủ sẽ làm chậm phục hồi sau chấn thương não và tăng tốc lão hóa tế bào trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Đáng ngại là thiếu hụt Magie không hề có triệu chứng biểu hiện ra ngoài trong giai đoạn ban đầu của nó. Và vấn đề là rất khó để cơ thể duy trì đủ nồng độ đủ cao của Magie trong não. Vì lý do này, các nhà nghiên cứu từ lâu đã tìm cách nâng cao và duy trì nồng độ Magie trong não.
Một bước đột phá về hình thái của Magie
Các nhà khoa học đã được yêu cầu tìm cách để nâng cao lượng Magie trong não. Ngay cả dùng cách truyền tĩnh mạch cũng chỉ đem lại lượng Magie ở mức độ cao khiêm tốn trong hệ thống thần kinh trung ương. Một đội ngũ các nhà nghiên cứu sáng tạo từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vừa tìm thấy một cách để vượt qua trở ngại này.
Họ đã thiết lập một hợp chất Magie mới gọi là Magie -L- threonate hoặc MgT trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, cho phép uống để tối đa lượng Magie “nạp” vào não. Dựa trên nghiên cứu trước, họ tỉ mỉ ghi lại mức Magie tăng trong não thúc đẩy mật độ và độ dẻo của các khớp thần kinh trong vùng Hippocampus.
Tuy nhiên, cho đến bây giờ, chưa có hình thức nào của Magie được phổ biến rộng rãi có thể đáp ứng được các tiêu chuẩn cần thiết cho sự hấp thụ nhanh chóng và chuyển giao hiệu quả vào hệ thống thần kinh trung ương. Trong khi đó, MgT mang lại kết quả khá thuyết phục. MgT bổ sung bằng cách uống để tăng nồng độ Magie trong dịch não tủy, một chỉ số đo lường Magie não chiếm khoảng 15%, trong khi không có hợp chất Magie nào khác được thử nghiệm cho kết quả cao đáng kể.
Tuy lượng tăng 15% nghe có vẻ không nhiều, nhưng nó có ảnh hưởng sâu sắc đến chức năng thần kinh. Để đánh giá những ảnh hưởng của MgT tới bộ nhớ, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nó với các hợp chất Magie hiện nay. Họ sử dụng việc đánh giá đơn giản về học tập và trí nhớ được gọi là Thử nghiệm kiểm tra nhận diện đối tượng mới (NORT).
Điểm NORT cao có nghĩa là các con vật đạt kết quả tốt khi đã nhận ra và xác định được các đối tượng mới, một kỹ năng tốt rất quan trọng trong những người cao tuổi. NORT là một thử nghiệm rất hay về chức năng trong vùng Hippocampus, về sự kiểm soát chặt chẽ các thụ thể NMDA bởi Magie.
Các nhà nghiên cứu đã bổ sung MgT cho những động vật lớn tuổi thông qua các bài kiểm tra NORT hoặc một trong những hợp chất khác của Magie. Kết quả cho thấy: chỉ có MGTgiúp tăng cường đáng kể bộ nhớ ngắn hạn và dài hạn (trong đó tăng đến15% cho trí nhớ ngắn hạn và 54% cho bộ nhớ dài hạn) so với Magie Citrate.
Chức năng của bộ nhớ tốt hơn - Hình thành kết nối trong hệ thần kinh
Do hiệu quả mà MgT đem lại làm tăng mật độ và độ dẻo khớp thần kinh trong động vật thí nghiệm (chuột), nhóm nghiên cứu tiếp tục đưa ra những câu hỏi: “Có phải do những thay đổi này dẫn đến sự gia tăng các vị trí phát hành chức năng dẫn truyền thần kinh, và sau đó tăng cường tín hiệu truyền? " Sau cùng là đảm bảo hiệu quả của việc học tập và trí nhớ.
Sử dụng các thiết bị đo lường vi mô công nghệ cao, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng độ cao của Magie trong mô não quan sát thấy khi bổ sung MgT làm tăng số lượng các vị trí có chức năng phát hành dẫn truyền thần kinh. Hiệu ứng này có thể được so sánh với việc tăng số lượng binh sĩ trên chiến trường: khi lệnh kêu gọi hành động được phát lên, một lực lượng lớn hơn nhiều sẽ được chuẩn bị để thực hiện nhiệm vụ.
Câu hỏi cuối cùng được giải quyết của nghiên cứu là liệu mật độ của các kết nối khớp thần kinh tăng có tương quan trực tiếp với những tiến bộ quan sát thấy được trong bộ nhớ bằng cách bổ sung MgT.
Các nhà nghiên cứu theo dõi hệ thống biểu đồ các giai đoạn của sự gia tăng mật độ khớp thần kinh sau khi bổ sung MgT, và thấy rằng nó song song trực tiếp với việc cải thiện của bộ nhớ. Họ cũng phát hiện ra rằng khi ngừng bổ sung MgT, mật độ kết nối tiếp hợp đã giảm trở lại đường cơ sở và đã xác nhận thêm được sự tương quan đó. Họ phát hiện ra rằng việc bổ sung MgT làm tăng tất cả hoạt động của các con vật, không chỉ tính riêng hiệu suất trung bình.
Cải thiện không gian bộ nhớ ngắn hạn
Không gian bộ nhớ là một chức năng cần thiết của trí nhớ, giúp bạn nhớ mọi thứ ở đâu và bạn đang ở đâu trong mối quan hệ với thế giới trong ngắn hạn. Nó cho phép bạn tìm thấy chìa khóa xe khi bạn đi ra khỏi cửa hoặc quay trở lại đúng trang trên tạp chí bạn đã đọc một vài phút trước đây.
Các nhà nghiên cứu MIT đã thử nghiệm không gian bộ nhớ trong thí nghiệm trên động vật. Nếu không được điều trị, động vật nhiều hay ít tuổi đều bị lãng quên sự lựa chọn đúng trong khoảng 30% thời gian. Sau 24 ngày kể từ ngày bổ sung MgT, các con vật đều đã được cải thiện hơn 17% tình trạng này. Ấn tượng hơn nữa, sau 30 ngày bổ sung MgT, hiệu suất hoạt động của những con vật lớn tuổi đã tương đương với các con vật nhỏ tuổi hơn.
Vì các loài động vật lớn tuổi hơn đãng trí hơn so với những con nhỏ tuổi, nên có nghĩa là những con vật lớn tuổi đã có sự cải thiện bộ nhớ lớn hơn gần 19 % so với mức khiêm tốn là 13% ở những con vật còn nhỏ. Khi dừng việc bổ sung MgT, các hiệu ứng tăng cường bộ nhớ tiếp tục tồn tại ở loài động vật nhỏ tuổi, nhưng ở động vật lớn tuổi hơn thì hiệu năng làm việc của không gian bộ nhớ bị giảm mạnh, trở về đường đồ thị cơ sở trong vòng 12 ngày.
Khi bổ sung MgT trở lại ở các động vật lớn tuổi, hiệu năng bộ nhớ của chúng đã được khôi phục trong 12 ngày. Nói cách khác, Magie -L- threonate có thể cải thiện bộ nhớ cho cả những con vật đã già và nhỏ tuổi, nhưng có ảnh hưởng lớn hơn đáng kể đối với những con vật lớn tuổi – đối tượng rất cần nhất của cải tiến bộ nhớ.
Tăng cường không gian bộ nhớ dài hạn
Không gian bộ nhớ dài hạn rất quan trọng đối với người lớn tuổi. Đó là cách con người nhớ nơi mình sinh sống hoặc làm thế nào để đến được các cửa hàng tạp hóa. Mất không gian bộ nhớ dài hạn là một trong những lý do chính mà những người lớn tuổi không thể nhớ được thậm chí là những việc vặt đơn giản.
Để kiểm tra không gian trí nhớ dài hạn ở động vật được bổ sung MgT, các nhà nghiên cứu sử dụng một mê cung đòi hỏi các con vật phải bơi lội và tìm kiếm một bục trên mặt nước để có thể nghỉ ngơi. Một lần nữa, cả hai con vật lớn tuổi và nhỏ tuổi hơn được bổ sung Magie -L- threonate lại học nhanh hơn đáng kể so với con vật không được điều trị trong các buổi đào tạo. Một giờ sau thời gian đào tạo, các nhà nghiên cứu loại bỏ các bục đó, khiến các con vật phải tìm đến vị trí cuối cùng để được nghỉ ngơi.
Tất cả các con vật dù lớn hay nhỏ, được bổ sung hay không đều nhớ được nơi đặt bục nghỉ ngơi trong ngắn hạn và cố gắng tìm kiếm nó ở góc phần tư đúng của mê cung. Nhưng sau 24 giờ, một sự khác biệt đáng chú ý đã cho thấy. Động vật không được điều trị, cả non và già, hoàn toàn quên mất nơi mà chiếc bục đã được ẩn đi, và chúng tìm kiếm ngẫu nhiên trong tất cả các góc phần tư của mê cung.
Mặt khác, những con vật được bổ sung vẫn tiếp tục tìm kiếm ở phần chính xác của mê cung trên hai lần và chỉ ghé qua những khu vực không chính xác. Điều này cho thấy sự cải thiện không gian bộ nhớ dài hạn ở những con vật nhỏ tuổi lên tới 122% và khoảng 100% ở động vật lớn tuổi được bổ sung MgT.
Trong ngắn hạn, bổ sung MgT làm tăng gấp đôi tính chính xác của không gian bộ nhớ dài hạn ở động vật lớn tuổi hơn, và tăng hơn gấp đôi ở động vật nhỏ tuổi hơn.
Gợi nhớ tốt hơn
Một chức năng quan trọng của bộ nhớ là khả năng mang lại những kí ức quan trọng dựa trên một phần của thông tin, chức năng đó được gọi là hoàn thiện mô hình. Trí nhớ hoàn thiện mô hình được dùng để tìm đường xung quanh một khu phố quen thuộc sau khi trời tối hoặc sau một cơn bão tuyết nặng. Trong cả hai trường hợp, một số tín hiệu quen thuộc đã mất hết, nhưng một bộ não khỏe mạnh sẽ thêm vào các chi tiết còn thiếu bằng cách hoàn thành một mô hình nhận biết.
Như đã mô tả ở trên, khi các nhà nghiên cứu loại bỏ một số các dấu hiệu trực quan bên ngoài từ mê cung nước, động vật nhỏ tuổi không đặc biệt khó khăn khi tìm đường đến các bục ẩn trong thời gian 24 giờ đầu tiên. Mặt khác, những con vật lớn tuổi hơn, đã cho thấy suy giảm đáng kể khi tín hiệu quen thuộc bị mất và phải dùng thời gian nhiều hơn gấp đôi để tìm kiếm bục đã bị ẩn đi.
Tuy nhiên, khi được bổ sung MgT trong 30 ngày, những con vật lớn tuổi thực hiện các hoạt động cũng tương đương những con vật ít tuổi hơn, tìm kiếm bục rất nhanh chóng. Đối với con người, sự cải thiện có thể là sự khác biệt giữa việc đi lại hàng ngày tới cửa hàng tạp hóa vào lúc hoàng hôn so với bị lạc phương hướng khi trời tối.
Để chứng minh rằng Magie -L- threonate (MgT) giúp cải thiện việc học tập và trí nhớ trong động vật sống, nhóm nghiên cứu đã tìm cách khám phá cơ sở phân tử và tế bào. Họ muốn tìm hiểu một cách chi tiết những thay đổi của MgT trong não của động vật lớn tuổi hơn giúp kí ức của chúng ổn định và rõ ràng hơn.
Những kết luận họ đưa ra là rất thuyết phục.
Tăng tín hiệu tế bào não
Bước đầu tiên là xác định ảnh hưởng của việc bổ sung MgT tới các tín hiệu giữa các tế bào não trung gian thụ thể NMDA. Các thụ thể hoạt động thông qua nồng độ khác nhau của Canxi và Magiê trong mô não, đây là điểm hợp lý khi quan sát. Phát hiện đầu tiên là điều trị MgT ở động vật khiến cho tín hiệu ở các khớp thần kinh của tế bào não cần thiết mạnh mẽ hơn.
Sự tăng tín hiệu này được thực hiện bằng cách tăng 60% hoạt động sản sinh các thụ thể NMDA mới và tăng lên đến 92% các Protein liên quan có vai trò hỗ trợ quan trọng trong việc truyền tín hiệu não.
Trí nhớ tốt hơn -Tạo nên bởi mật độ và độ nhuyễn của khớp thần kinh.
Dẻo khớp thần kinh hay khả năng thay đổi nhanh chóng về số lượng và sức mạnh của các khớp thần kinh tế bào não có ảnh hưởng rất quan trọng đến khả năng hình thành, duy trì và lấy lại những ký ức của não. Nhóm nghiên cứu đã so sánh độ dẻo khớp thần kinh trong bộ não của động vật được bổ sung MgT so với mức độ kiểm soát.
Họ nhận thấy rằng việc sản xuất của một tiểu đơn vị rất đặc biệt các thụ thể NMDA có liên quan chặt chẽ với độ dẻo của khớp thần kinh, được nâng cao chọn lọc bằng cách bổ sung MgT. Thay đổi phân tử này được biết là nguyên nhân gia tăng hiệu lực dài hạn cho sức mạnh thần kinh và tạo công suất lớn hơn để lưu trữ thông tin và tăng cường trí nhớ.
Kết quả là sự gia tăng số lượng thụ thể NMDA có khả năng nâng cao tới 52% trong dài hạn, tương đương với lượng tế bào hình thành bộ nhớ trong các mô não của động vật được bổ sung MgT. Bộ nhớ không chỉ phụ thuộc vào độ dẻo khớp thần kinh, mà còn phụ thuộc vào chất lượng cấu trúc vật lý của các khớp thần kinh giữa các tế bào não.
Thật không may, các kết nối khớp thần kinh trong bộ nhớ tại vùng Hippocampus của não bộ đang suy giảm theo tuổi tác trực tiếp tương quan với chứng mất trí nhớ. Một trong những cấu trúc quan trọng nhất được tìm thấy ở các khớp thần kinh tế bào não là khớp thần kinh Bouton.
Khi một xung điện có thể ảnh hưởng đến khớp thần kinh trước Bouton, Canxi và Magiê ở mức dư dật, dẫn truyền thần kinh sẽ được giải phóng để truyền tải xung các tế bào thần kinh chạy tiếp theo trục dòng. Các tín hiệu điện mạnh mẽ hơn có thể phát hành thêm số lượng và mật độ lớn hơn khớp thần kinh Bouton, khi đó sẽ thiết lập duy trì trí nhớ tốt hơn.
Khi các nhà nghiên cứu kiểm tra sự kiểm soát của bộ não và hoạt động bổ sung MgT cho động vật dưới kính hiển vi công suất cao, họ phát hiện ra một mật độ Protein của khớp thần kinh Bouton lớn hơn nhiều trong mô của động vật được bổ sung. Những protein rất cần thiết cho phát hành dẫn truyền thần kinh trong một số khu vực của vùng hippocampus, quan trọng cho sự hình thành và phục hồi bộ nhớ. Đáng chú ý rằng mật độ của các khớp thần kinh Bouton có tương quan chặt chẽ với hiệu năng bộ nhớ của mỗi con vật trong thử nghiệm nhận ra đối tượng mới.
Nghiên cứu trong ngắn hạn
Nhóm nghiên cứu MIT đang nhanh chóng đưa ra hai nghiên cứu chức năng bộ nhớ của con người sử dụng MgT, với kết quả dự kiến trong tương lai gần. Trong khi đó, gần đây họ đã phát hiện ra một số vai trò mới của MgT trong việc quản lý bộ nhớ, trong đó có những ký ức không mong muốn liên quan đến căng thẳng, rối loạn hậu chấn thương (PTSD).
Ký ức sợ hãi được biểu hiện trong phản ứng với các đối tượng hoặc các sự kiện trước đó liên kết với một nguy cơ tiềm ẩn. Theo thời gian, các phản ứng sợ hãi có thể tiêu tan khi có trải nghiệm tình huống đó xảy ra an toàn hơn. Nghiên cứu động vật cho thấy MgT giúp tăng cường quá trình này, do vậy, sự kiện đó sẽ có một phản ứng cảm xúc không còn kích hoạt sợ hãi.
MgT giúp vùng não trước trán ngăn chặn sự trở lại của ký ức sợ hãi cũ. Nghiên cứu cho thấy rằng MgT hoạt động bằng cách tăng cường độ dẻo thần kinh trong vùng Hippocampus và vỏ não trước trán. Những phát hiện này đã khiến các nhà nghiên cứu đề nghị nâng lượng Magie não với MgT, được sử dụng để làm giảm những ký ức đau thương và điều trị PTSD, lo lắng và trầm cảm.
Hoài Thanh
Medical News Today