Căng thẳng – khi nào là tốt cho bạn?

Căng thẳng len lỏi vào từng ngóc ngách của cuộc sống. Ta lo lắng khi nghe tin về bạo lực, hỗn loạn hay xung đột. Ngay cả trong một thế giới tương đối an toàn, nhịp sống hối hả và những áp lực công việc, gia đình khiến ta luôn cảm thấy có quá nhiều thứ cần làm trong khi thời gian thì quá ít. Điều đó làm đảo lộn nhịp sinh học tự nhiên, kéo theo những thói quen không lành mạnh như ăn uống vô độ, lười vận động hay thiếu ngủ.

Ở Mỹ, phân biệt chủng tộc và sắc tộc, cùng với sự thiếu thốn về giáo dục và cơ hội kinh tế, đã gây ra những tổn thương sâu sắc cho một bộ phận lớn dân số. Với những nhóm người dễ tổn thương nhất, việc bị giam giữ dường như là quy luật chứ không phải ngoại lệ. Những trải nghiệm bất lợi trong những năm tháng ấu thơ—như sống trong cảnh nghèo đói—có thể để lại dấu ấn suốt đời trên cả thể chất lẫn tinh thần, làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, tiểu đường, trầm cảm, nghiện ngập, hành vi chống đối xã hội và sa sút trí tuệ. Nhưng căng thẳng tác động đến cơ thể và não bộ ta như thế nào? Nó xâm nhập vào cuộc sống ra sao? Liệu ta có thể kiểm soát nó, hay nó phức tạp và bao trùm đến mức vượt ngoài tầm kiểm soát?

Nhà tâm lý học Jerome Kagan từ Đại học Harvard từng phàn nàn rằng thuật ngữ "căng thẳng" bị lạm dụng đến mức trở nên mơ hồ, và rằng nó chỉ nên dùng cho những tình huống cực đoan hoặc những biến cố gây tổn hại nghiêm trọng. Nhưng với nhiều thập kỷ nghiên cứu, tôi lại có cách nhìn khác. Sức mạnh âm thầm của căng thẳng trong việc “thâm nhập vào cơ thể” chính là trọng tâm nghiên cứu của một mạng lưới do Quỹ MacArthur tài trợ, nơi tôi hợp tác với các nhà khoa học xã hội, bác sĩ và nhà dịch tễ học để tìm ra cách đo lường và đánh giá ảnh hưởng của môi trường xã hội và vật lý lên con người. Công trình này, sau đó tiếp tục dưới sự bảo trợ của Hội đồng Khoa học Quốc gia về Phát triển Trẻ em, đã cho thấy căng thẳng tác động sâu sắc đến sức khỏe thể chất và tinh thần.

Những phát hiện của chúng tôi khá tinh tế: không phải mọi loại căng thẳng đều giống nhau. Có “căng thẳng tích cực”—đó là khi ta dám thử thách bản thân để đạt được điều mình mong muốn, như tham gia một buổi phỏng vấn xin việc hay thuyết trình trước đám đông, và cảm thấy phấn khích khi thành công. Có “căng thẳng chịu đựng được”—đó là khi ta gặp mất mát, như mất việc hay mất đi một người thân yêu, nhưng vẫn có đủ nội lực và sự hỗ trợ để vượt qua. Và rồi có “căng thẳng độc hại”—chính là điều mà Kagan đề cập, khi những tổn thương quá lớn và ta không có đủ sức mạnh hay chỗ dựa để vượt qua, khiến sức khỏe tinh thần lẫn thể chất suy sụp.

Để hiểu rõ hơn ba dạng căng thẳng này, hãy xem xét một khái niệm quan trọng trong sinh học: cân bằng nội môi—trạng thái ổn định mà cơ thể duy trì để bảo vệ sự sống. Nhờ vào cơ chế này, chúng ta giữ nhiệt độ cơ thể ổn định, duy trì độ pH trong khoảng phù hợp, đưa oxy đến các mô và nuôi dưỡng tế bào. Khi cần, cơ thể tiết ra các hormone như adrenaline để giữ trạng thái cân bằng. Chẳng hạn, khi đối diện với một mối đe dọa—một con chó dữ lao tới—vùng dưới đồi trong não lập tức kích hoạt hệ thống báo động. Nó gửi tín hiệu hóa học đến tuyến yên, thúc đẩy tuyến thượng thận tiết adrenaline và cortisol, hormone chính của căng thẳng. Adrenaline làm tăng nhịp tim, huyết áp và cung cấp thêm năng lượng. Cortisol tăng lượng đường trong máu, hỗ trợ hệ miễn dịch, não bộ và nhiều cơ quan khác. Trong tình huống "chiến đấu hay bỏ chạy", cortisol giúp kiểm soát phản ứng miễn dịch, tạm thời ức chế hệ tiêu hóa, sinh sản và tăng trưởng, đồng thời tác động đến những vùng não chịu trách nhiệm về nhận thức, cảm xúc và động lực.

Những hormone này giúp ta thích nghi—miễn là chúng được kích hoạt đúng lúc và ngừng lại khi thử thách kết thúc. Nhưng khi cơ chế đó bị rối loạn, căng thẳng sẽ để lại hậu quả. Những hormone đáng lẽ giúp ta cân bằng lại trở thành nguyên nhân gây bệnh: huyết áp bất thường, mỡ bụng tích tụ. Khi cơ thể bị “bào mòn” do sự mất cân bằng của các hormone này, ta gọi đó là “tải trọng toànostatic”. Khi tình trạng hao mòn trở nên nghiêm trọng, nó trở thành “quá tải toànostatic”—đây chính là hậu quả của căng thẳng độc hại. Ví dụ, những thói quen không lành mạnh như hút thuốc, uống rượu và cô đơn kéo dài có thể dẫn đến cao huyết áp và mỡ bụng, gây tắc nghẽn động mạch vành. Nói cách khác, những cơ chế giúp ta sinh tồn cũng có thể góp phần tạo ra những căn bệnh phổ biến của thời hiện đại.

Người ta thường định nghĩa căng thẳng đơn giản là phản ứng “chiến đấu hay bỏ chạy”. Nhưng thực tế, điều ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến sức khỏe thể chất và tinh thần không chỉ là những khoảnh khắc căng thẳng tột độ, mà còn là những áp lực âm thầm, kéo dài từ môi trường xung quanh—từ gia đình, công việc, nhịp sống thất thường, lệch múi giờ, mất ngủ, sống trong khu vực ồn ào, ô nhiễm, thiếu sự kết nối, ít vận động, ăn uống kém lành mạnh, hút thuốc, uống rượu quá nhiều. Tất cả những điều này dần dần làm tăng “tải trọng allostatic”, khiến ta hao mòn từ bên trong mà không hề hay biết.

Mặc dù giờ đây chúng ta đã hiểu rõ hơn về căng thẳng, nhưng không ít người vẫn tin rằng chỉ cần đo nồng độ cortisol là có thể biết mình có đang căng thẳng hay không. Đây là một cách hiểu sai ở hai cấp độ. Thứ nhất, một phép đo cortisol đơn lẻ không nói lên điều gì cả, bởi lẽ nồng độ cortisol thay đổi liên tục chỉ trong vài phút—và việc cố gắng ngăn chặn sự dao động này có thể cản trở khả năng thích nghi linh hoạt của não bộ. Hơn thế nữa, cortisol tự nhiên lên xuống theo nhịp sinh học hàng ngày: nó tăng vào buổi sáng để đánh thức cơ thể, sau đó giảm dần trong ngày, chỉ tăng nhẹ vào buổi trưa, rồi tiếp tục giảm đến mức thấp nhất vào buổi tối, chuẩn bị cho giấc ngủ. Nếu nhịp điệu này bị “san phẳng” do thiếu ngủ hay trầm cảm nghiêm trọng, cơ thể không chỉ mất đi phản ứng thích nghi cần thiết với căng thẳng mà còn dễ mắc bệnh béo phì, cholesterol cao—những yếu tố nguy cơ dẫn đến tiểu đường và bệnh tim mạch. Một phần nguyên nhân là do gan bị kích thích sản xuất các chất thúc đẩy tích trữ mỡ thừa.

Breaking point. Photo by Paul Furborough/EyeEm/Getty

Cortisol không phải “kẻ xấu”; ngược lại, nó có vai trò sinh lý quan trọng, điều phối quá trình trao đổi chất theo nhịp độ hoạt động và nghỉ ngơi của cơ thể.

Có nhiều cách để đánh giá xem nhịp điệu tự nhiên của cortisol có bị rối loạn hay không. Chúng ta có thể thu thập nước tiểu trong đêm hoặc suốt cả ngày, đo cortisol trong tóc ở vùng trán để biết mức sản xuất cortisol trong nhiều ngày, hoặc lấy mẫu nước bọt vào nhiều thời điểm khác nhau trong ngày. Ngoài ra, một cách khác là đo cortisol trước, trong và sau khi trải qua một thử thách căng thẳng, chẳng hạn như nói về một chuyện riêng tư trước đám đông. Cách này giúp đánh giá hiệu quả của cơ chế cân bằng nội môi: liệu cơ thể có thể tăng cortisol khi cần để thích nghi, rồi giảm xuống khi căng thẳng qua đi, nhằm tránh gây ra tác hại từ sự quá tải sinh lý hay không.

Nếu cơ thể không thể kích hoạt cortisol đúng lúc, hệ miễn dịch buộc phải bù đắp theo một cách không hoàn hảo. Khi đó, tình trạng viêm nhiễm dễ xảy ra, và trong trường hợp nghiêm trọng, viêm quá mức có thể gây sốc nhiễm trùng, đe dọa tính mạng. Ngược lại, nếu cortisol không được tắt đi khi căng thẳng đã kết thúc, nó có thể gây ra hàng loạt vấn đề sức khỏe: từ tăng tích mỡ, béo phì, tiểu đường, trầm cảm cho đến bệnh tim mạch—tất cả đều là hệ quả của tình trạng quá tải sinh lý.

Chính vì vậy, quan niệm cho rằng cortisol là “kẻ xấu” là một hiểu lầm phổ biến khác. Trên thực tế, cortisol có vai trò quan trọng trong việc giúp cơ thể thích nghi với căng thẳng, điều chỉnh quá trình trao đổi chất theo nhịp sinh hoạt và giấc ngủ. Nếu không có cortisol, chúng ta không thể sống khỏe mạnh—thậm chí có thể không sống được lâu. Cựu nghiên cứu sinh của tôi, Firdaus Dhabhar—giờ là một nhà thần kinh miễn dịch học tại Đại học Miami—đã phát hiện rằng sự gia tăng cortisol vào buổi sáng không chỉ đánh thức cơ thể mà còn kích hoạt hệ miễn dịch, giúp chúng ta chống lại nhiễm trùng hoặc chữa lành vết thương. Tương tự, sự gia tăng cortisol vào buổi sáng—thứ khiến ta đói bụng và thèm bữa sáng—cũng có thể giúp tăng cường hiệu quả của vắc-xin nếu được tiêm vào thời điểm này. Cơ thể hoạt động như một dàn nhạc, nơi mỗi cơ quan là một nhạc công phối hợp nhịp nhàng để tạo ra sự hài hòa sinh lý.

Nếu cơ thể là một dàn nhạc, thì bộ não chính là người nhạc trưởng. Nó lưu giữ ký ức về cả những trải nghiệm tốt lẫn xấu, và cùng với cơ thể điều chỉnh những ảnh hưởng âm thầm nhưng dai dẳng của căng thẳng để giảm thiểu tác động tiêu cực. Thứ ta gọi là “trí tuệ của cơ thể” thực chất chính là sự thích nghi sinh học—một quá trình chủ động giúp duy trì sự cân bằng bên trong. Não bộ là một cơ quan vừa linh hoạt vừa dễ tổn thương, luôn thay đổi cấu trúc và chức năng theo những gì ta trải nghiệm. Một nghiên cứu gần đây cho thấy, trong quá trình mang thai, não bộ người mẹ thay đổi đáng kể để hình thành sự gắn kết với con. Các nghiên cứu khác chỉ ra rằng não bộ của các nhạc công cũng phát triển theo thời gian: kỹ năng càng cao, tế bào thần kinh càng lớn và các kết nối giữa vùng cảm giác và vùng kiểm soát vận động trên vỏ não càng được củng cố.

Trái ngược với sự dịu dàng của tình mẫu tử hay sự say mê trong âm nhạc, căng thẳng độc hại có thể khiến những tế bào thần kinh trong hạch hạnh nhân—vùng não kiểm soát lo âu và sự hung hăng—trở nên lớn hơn, làm gia tăng cảm giác bất an. Nhưng thật may mắn, những phương pháp thực hành chánh niệm như thiền định có thể đảo ngược quá trình này, giúp những tế bào ấy thu nhỏ lại và giảm bớt căng thẳng. Không chỉ vậy, vận động thể chất thường xuyên, chẳng hạn như đi bộ mỗi ngày, còn thúc đẩy sự hình thành tế bào thần kinh mới trong hồi hải mã—vùng não giữ vai trò quan trọng đối với trí nhớ và khả năng định hướng không gian. Nhờ đó, trí nhớ và tâm trạng của chúng ta cũng được cải thiện.

Chúng ta cũng cần hiểu vai trò của gene trong cơ thể mình—không phải như một bản án định sẵn, mà là một nền tảng, nơi những trải nghiệm trong cuộc sống khắc lên đó những dấu ấn riêng, nhào nặn nên não bộ và cơ thể chúng ta theo thời gian. Điều này xảy ra thông qua một cơ chế gọi là "biểu sinh" (epigenetics)—một tầng kiểm soát nằm "bên trên" hệ gene, điều chỉnh cách các gene được biểu hiện mà không hề thay đổi mã di truyền. Chính biểu sinh đã giúp cơ thể ta hòa hợp nhịp nhàng với những gì ta trải qua, dù tốt hay xấu, và cũng là con đường mà căng thẳng tác động đến cơ thể, gene và não bộ.

Cả cuộc đời nghiên cứu của tôi là để kể câu chuyện về căng thẳng. Hành trình ấy bắt đầu từ những người thầy hướng dẫn tôi trong luận án tiến sĩ, hoàn thành năm 1964. Hai nhà khoa học tại Đại học Rockefeller, Vincent Allfrey và Alfred Mirsky, đã dạy tôi những nguyên lý nền tảng của biểu sinh từ những năm 1960—một thời điểm mà hầu như chưa ai quan tâm đến khái niệm này. Khi ấy, biểu sinh mang ý nghĩa rất khác: nó mô tả cách một phôi thai phát triển thành một cơ thể sống với những đặc điểm riêng biệt. Mỗi loài đều có một chương trình phát triển từ bào thai đến khi trưởng thành, nhưng chính những trải nghiệm trong cuộc đời mới định hình đặc tính riêng của từng cá thể. Đó cũng chính là cách mà ngày nay chúng ta hiểu về biểu sinh.

Một ví dụ điển hình là cặp song sinh cùng trứng mang gene dễ mắc tâm thần phân liệt hay rối loạn lưỡng cực. Dù có chung bộ DNA, nếu một người phát bệnh thì xác suất người còn lại cũng mắc chỉ dao động trong khoảng 30-60%. Điều đó có nghĩa là, dù gene có thể đặt nền móng, nhưng những yếu tố từ môi trường sống và trải nghiệm cá nhân mới là điều quyết định liệu căn bệnh ấy có bộc phát hay không.

Allfrey và Mirsky đã nghiên cứu một nhóm protein có tên gọi histone—những phân tử giúp gói gọn và sắp xếp DNA trong tế bào. Các histone này có thể bị biến đổi hóa học để "mở khóa" chuỗi xoắn kép của DNA, từ đó kích hoạt các gene. Vào khoảng năm 1960, các nhà khoa học phát hiện ra rằng hormone, chẳng hạn như cortisol và oestradiol, sử dụng chính cơ chế này để kích hoạt gene trong tử cung và gan. Đây cũng là trọng tâm nghiên cứu của tôi vào năm 1966.

Dưới tác động của căng thẳng độc hại, những cơ quan bị tổn thương luôn là những cơ quan quen thuộc.

Không lâu sau đó, tôi chuyển hướng nghiên cứu từ gan sang não bộ. Cũng giống như cách cortisol ảnh hưởng đến gan, hormone từ tuyến thượng thận và tuyến sinh dục có thể điều chỉnh biểu hiện gene trong não, phối hợp với các phân tử sinh hóa khác để làm thay đổi cấu trúc và chức năng thần kinh. Vì bản thân những trải nghiệm sống cũng ảnh hưởng đến hormone này, nên có thể nói, chính trải nghiệm đã định hình nên cái mà giờ đây ta gọi là "tác động biểu sinh".

Từ đó, tôi phát hiện ra rằng cortisol—loại hormone do tuyến thượng thận tiết ra khi căng thẳng—tác động đến một vùng não gọi là hồi hải mã theo cơ chế biểu sinh. Ngày nay, chúng ta biết rằng hồi hải mã giữ vai trò quan trọng trong việc ghi nhớ những sự kiện xảy ra trong không gian và thời gian, đồng thời giúp điều chỉnh tâm trạng. Nói cách khác, nó chính là "hệ thống định vị GPS" của não bộ. Cũng nhờ phát hiện mang tính đột phá này mà vào năm 2014, giải Nobel đã được trao cho nhà khoa học John O’Keefe tại Anh cùng hai vợ chồng nhà khoa học người Na Uy, May-Britt Moser và Edvard Moser.

Từ đó đến nay, hồi hải mã đã trở thành cánh cửa giúp chúng ta khám phá cách hormone giới tính, hormone chuyển hóa và hormone căng thẳng đi vào não bộ, liên kết với các thụ thể và tác động biểu sinh để điều chỉnh cấu trúc thần kinh cũng như ảnh hưởng đến hành vi. Đồng thời, nó cũng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những hậu quả khủng khiếp của căng thẳng độc hại. Khi căng thẳng vượt quá giới hạn chịu đựng của cơ thể, các hormone và phân tử điều hòa không còn giúp chúng ta thích nghi mà bắt đầu gây hại, đẩy cơ thể vào tình trạng "quá tải sinh lý". Và khi đó, những cơ quan trọng yếu như tim và não sẽ trở thành mục tiêu của một cơn bão độc hại, nơi sự tàn phá không chừa lại gì ngoài những tổn thương sâu sắc.

Suốt nhiều thập kỷ, phòng thí nghiệm của tôi đã tham gia, và trong một số trường hợp còn là đơn vị tiên phong, trong những khám phá quan trọng này. Đồng hành cùng tôi là những sinh viên tài năng, các nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ và những đồng nghiệp xuất sắc. Trong số đó có Ron de Kloet, hiện là giáo sư tại Đại học Leiden, người đã nghiên cứu tác động của glucocorticoid tổng hợp—những hợp chất vừa là chất ức chế mạnh mẽ phản ứng viêm và hệ miễn dịch, vừa kích thích quá trình chuyển hóa glucose ở gan (vì thế mà chúng được gọi là "glucocorticoid").

Cortisol là một loại glucocorticoid tự nhiên. De Kloet phát hiện rằng glucocorticoid tổng hợp, điển hình như dexamethasone (DEX), bị ngăn cản không cho xâm nhập vào não, trong khi cortisol thì có thể thâm nhập dễ dàng. Nhưng khi dùng thuốc để giảm viêm, cơ thể sẽ tạm dừng sản xuất cortisol. Khi ngừng điều trị bằng DEX, não bộ và cơ thể rơi vào tình trạng thiếu hụt cortisol, gây ra những cơn rối loạn tâm trạng nghiêm trọng, đồng thời phá vỡ sự cân bằng của quá trình chuyển hóa và hệ miễn dịch. Sau đó, de Kloet tiếp tục nghiên cứu trong phòng thí nghiệm riêng của mình cùng với Hans Reul—hiện là giáo sư tại Đại học Bristol—và phát hiện ra rằng trong hồi hải mã, cortisol liên kết với hai loại thụ thể, gọi là MR và GR, để thực hiện vô số chức năng quan trọng trong não bộ.

Một phát hiện quan trọng khác đến từ Robert Sapolsky—một sinh viên trong phòng thí nghiệm của tôi, nay là giáo sư tại Đại học Stanford và là tác giả của nhiều cuốn sách nổi tiếng. Ông nhận thấy rằng, trong suốt vòng đời của chuột, corticosterone (tương đương với cortisol ở người) dần dần gây ra những tổn thương tích tụ trong hồi hải mã, không chỉ làm suy giảm trí nhớ và tâm trạng mà còn làm mất khả năng kiểm soát việc sản xuất glucocorticoid. Hiệu ứng này càng rõ ràng hơn ở những động vật và con người từng trải qua căng thẳng độc hại. Giả thuyết "chuỗi phản ứng glucocorticoid trong căng thẳng và lão hóa" đã đặt nền móng cho khái niệm về tải lượng sinh lý và quá tải sinh lý.

Sapolsky cũng có những công trình tiên phong trong nghiên cứu về linh trưởng, đặc biệt là sự tương tác giữa những con khỉ đầu đàn và những con khỉ cấp dưới trong đàn khỉ đầu chó ở châu Phi. Ông đã mở ra một hướng nghiên cứu sâu rộng về cách thu nhập, trình độ học vấn và vị trí trong hệ thống xã hội ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất và tinh thần của con người.

Trước khi chúng tôi hiểu rõ về tác động của biểu sinh, người ta vẫn tin rằng cấu trúc của não bộ trong tuổi trưởng thành là cố định, và rằng những bệnh lý thần kinh chỉ có thể được lý giải qua các cơ chế hóa sinh thần kinh hay dược lý thần kinh. Vào những năm 1980, giới y khoa chủ yếu dựa vào thuốc chống trầm cảm như Prozac và hàng loạt thuốc chống loạn thần khác để điều trị bệnh nhân.

Rồi đến năm 1988, Elizabeth Gould—nay là giáo sư thần kinh học tại Đại học Princeton—đến làm nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của tôi. Bà đã giới thiệu với chúng tôi một phương pháp cũ từ cuối thế kỷ 19, do Camillo Golgi—một nhà giải phẫu thần kinh người Ý và là chủ nhân của giải Nobel—phát triển. Nếu được thực hiện đúng cách, kỹ thuật Golgi cho phép nhà khoa học quan sát và đo lường sự phát triển của sợi nhánh thần kinh (tựa như những cành cây mọc ra từ tế bào thần kinh), thậm chí là những gai synapse—nơi kết nối với các tế bào thần kinh khác.

Sử dụng phương pháp này, Gould cùng nhà tâm thần học sinh học người Nhật Yoshifumi Watanabe đã phát hiện rằng sau nhiều tuần căng thẳng kéo dài, sợi nhánh của tế bào thần kinh trong hồi hải mã bị thu nhỏ lại, số lượng synapse cũng suy giảm đáng kể. Nguyên nhân một phần là do tác động của glucocorticoid như cortisol.

Trong khi đó, Catherine Woolley—nay là giáo sư tại Đại học Northwestern—lại cho thấy rằng những gai synapse này không cố định, mà thay đổi theo chu kỳ sinh sản của chuột cái (tương đương với chu kỳ kinh nguyệt ở người), dưới ảnh hưởng của sự dao động hormone buồng trứng, oestradiol và progesterone.

Điều thú vị là trong cả hai trường hợp, hormone không hoạt động đơn độc mà cần có sự phối hợp với các chất trung gian khác, trong đó quan trọng nhất là glutamate—chất dẫn truyền thần kinh chính trong não. Như vậy, không chỉ đi vào não và liên kết với các thụ thể, hormone còn tương tác với các chất dẫn truyền thần kinh nội sinh để thúc đẩy cái mà ngày nay ta gọi là "tính dẻo thích ứng"—tức khả năng thay đổi cấu trúc não nhằm giúp chúng ta thích nghi và sinh tồn.

Tính dẻo thích ứng này là nền tảng của sự biến đổi hành vi và thần kinh để đáp ứng với thế giới xung quanh. Ví dụ, sự thu nhỏ của sợi nhánh trong hồi hải mã thực chất là một cơ chế bảo vệ, giúp các tế bào thần kinh tránh bị tổn thương do kích thích quá mức trong những giai đoạn căng thẳng độc hại. Tương tự, sự dao động của gai synapse theo chu kỳ kinh nguyệt là cơ sở cho những thay đổi hành vi, bao gồm cả tâm trạng thất thường.

Vai trò của oestradiol trong chức năng nhận thức, cũng như những hệ lụy của việc thiếu hụt nó sau mãn kinh, đã trở thành trọng tâm của liệu pháp hormone nhằm làm chậm quá trình lão hóa nhận thức và ngăn ngừa bệnh Alzheimer. Công trình nghiên cứu của đồng nghiệp tôi, John Morrison—giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Linh trưởng tại Đại học California, Davis—đã có ảnh hưởng lớn trong lĩnh vực này, một phần được thực hiện cùng với chúng tôi.

Tương tự, Roberta Brinton—cựu nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ của chúng tôi, nay là giáo sư tại Đại học Arizona—đã mở ra một hướng đi mới trong việc sử dụng hormone progesterone như một tác nhân bảo vệ não bộ khỏi tổn thương do tuổi tác và bệnh lý.

Gould cùng hai học trò của bà, Woolley và Heather Cameron (hiện là trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia Mỹ), còn phát hiện rằng các tế bào thần kinh trong vùng răng của hồi hải mã có thể chết đi và được thay thế thông qua quá trình sinh thần kinh—một quá trình vẫn tiếp diễn suốt đời. Họ cũng nhận thấy căng thẳng độc hại ức chế quá trình này, làm cho hồi hải mã teo nhỏ.

Trong khi đó, các nghiên cứu từ nhiều phòng thí nghiệm khác cho thấy rằng hoạt động thể chất không chỉ thúc đẩy sinh thần kinh ở động vật trẻ, mà còn ở cả những cá thể già, mở ra hy vọng rằng ngay cả khi đã trưởng thành, não bộ vẫn có khả năng tái tạo và thích nghi nếu được chăm sóc đúng cách.

Hoạt động thể chất thường xuyên – điều quý giá nhất cho sức khỏe não bộ và cơ thể

Những khám phá về khả năng tái tạo tế bào thần kinh ở não bộ người trưởng thành không chỉ mở ra hy vọng cho việc ứng dụng tế bào gốc trong điều trị tổn thương não mà còn có ý nghĩa to lớn đối với lối sống của chúng ta. Hoạt động thể chất đều đặn giúp tăng cường quá trình tái tạo này, không chỉ ở người trẻ mà cả ở người cao tuổi. Nó cải thiện trí nhớ, tâm trạng và thậm chí làm tăng kích thước hồi hải mã—vùng não có xu hướng thu nhỏ lại ở những người bị trầm cảm, tiểu đường và một số tình trạng khác.

Chỉ trong vòng sáu tháng đến một năm, nếu duy trì việc đi bộ một giờ mỗi ngày, năm ngày trong tuần, không chỉ hồi hải mã được mở rộng và trí nhớ được cải thiện mà khả năng ra quyết định cũng trở nên sắc bén hơn. Điều này nhờ vào việc tăng cường lưu thông máu và cải thiện chức năng chuyển hóa tại vỏ não trước trán—vùng não đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát cảm xúc, xung động và trí nhớ làm việc. Thực tế, không có một thói quen nào mang lại lợi ích to lớn cho sức khỏe não bộ và cơ thể như việc vận động thường xuyên.

Và điều kỳ diệu này chính là sự giao thoa giữa não bộ và cơ thể. Để việc tập thể dục có thể kích thích tái tạo tế bào thần kinh, ít nhất hai loại hormone từ cơ thể phải được vận chuyển vào não. Một trong số đó, IGF-1, được sản sinh từ gan, và loại còn lại, cathepsin B, đến từ cơ bắp.

Tính linh hoạt của não bộ không chỉ giới hạn ở hồi hải mã mà còn mở rộng đến chu kỳ ngủ - thức. Conor Liston, một cựu sinh viên trong phòng thí nghiệm của tôi, hiện là phó giáo sư tâm thần học tại Trường Y Weill Cornell, đã phát hiện ra rằng, trong nhiều vùng vỏ não, một số khớp thần kinh biến đổi theo chu kỳ ngày đêm do sự dao động của hormone cortisol. Nếu can thiệp vào chu kỳ này không đúng thời điểm, ta có thể làm gián đoạn khả năng tiếp thu kỹ năng vận động, chẳng hạn như học chơi golf.

Trong xã hội hiện đại, chúng ta thường xuyên phá vỡ nhịp sinh học tự nhiên—ví dụ như bật đèn vào lúc nửa đêm—mà không nhận ra rằng, đôi khi, chỉ cần để cơ thể vận hành theo đúng nhịp điệu của nó cũng đủ để giúp ta khỏe mạnh hơn.

Một sự can thiệp khác đến từ công việc làm theo ca và tình trạng lệch múi giờ. Ilia Karatsoreos, từng là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của tôi, hiện là phó giáo sư tại Đại học Bang Washington, đã tạo ra mô hình ca làm việc trên động vật và quan sát thấy rằng, các nhánh thần kinh trong vỏ não trước trán bị thu nhỏ, khiến khả năng thích ứng về nhận thức của chúng suy giảm nghiêm trọng. Khi đối diện với nhiệm vụ cần thay đổi quy tắc, chúng trở nên cứng nhắc hơn. Không chỉ vậy, những con vật này còn trở nên béo hơn, đề kháng insulin—những dấu hiệu ban đầu của bệnh tiểu đường—và có biểu hiện tương tự trầm cảm.

Ở con người, làm việc theo ca có liên quan đến tỷ lệ béo phì cao hơn, nguy cơ mắc tiểu đường, bệnh tim mạch và các vấn đề về sức khỏe tinh thần.

Vỏ não trước trán cũng phản ứng với một trạng thái gọi là "căng thẳng có thể chịu đựng được". Trong quá trình làm luận án tiến sĩ y khoa, Liston đã khảo sát nhóm sinh viên y khoa để đo lường mức độ căng thẳng mà họ cảm nhận (tức là họ cảm thấy kiểm soát cuộc sống của mình ít hay nhiều). Kết quả cho thấy, những người cảm thấy căng thẳng cao nhất có tốc độ làm bài kiểm tra linh hoạt nhận thức chậm hơn và có sự kết nối chức năng chậm hơn giữa các vùng não liên quan khi được kiểm tra bằng máy fMRI.

Tuy nhiên, điểm đáng chú ý là, sau một kỳ nghỉ, những suy giảm này biến mất, chứng tỏ não bộ của người trưởng thành trẻ tuổi có khả năng phục hồi đáng kinh ngạc. Khi tiến hành nghiên cứu tương tự trên động vật, Liston phát hiện ra rằng căng thẳng làm co lại các nhánh thần kinh và giảm số lượng khớp nối thần kinh trong vỏ não trước trán, dẫn đến sự suy giảm linh hoạt nhận thức.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu căng thẳng kéo dài?

Giáo sư Sumantra Chattarji tại Trung tâm Khoa học Sinh học Quốc gia Ấn Độ và nhóm nghiên cứu của ông đã tìm ra câu trả lời: Khi đối diện với căng thẳng mãn tính, các nhánh thần kinh trong hạch hạnh nhân—vùng não chịu trách nhiệm về cảm giác sợ hãi và lo lắng—phát triển dày đặc hơn, làm tăng cảm giác lo âu. Cùng lúc đó, Liston phát hiện ra rằng, các nhánh thần kinh ở vùng vỏ não ổ mắt—một phần của vỏ não trước trán—cũng phát triển mạnh hơn, khiến ta trở nên cảnh giác cao độ.

Trong ngắn hạn, những thay đổi này có thể giúp ta thích nghi tốt hơn, bởi lo lắng và cảnh giác có thể hỗ trợ chúng ta vượt qua những tình huống nguy hiểm hoặc bất trắc. Nhưng nếu mối đe dọa đã qua đi mà trạng thái này vẫn duy trì, nó có thể trở thành một sự mắc kẹt trong hành vi và mạng lưới thần kinh, đòi hỏi các biện pháp can thiệp để "mở lại cánh cửa của sự linh hoạt" bằng cách kết hợp trị liệu dược lý và hành vi.

Một lần nữa, hoạt động thể chất thường xuyên lại chứng tỏ vai trò quan trọng khi giúp củng cố khả năng kiểm soát của vỏ não trước trán và hồi hải mã đối với hạch hạnh nhân. Điều này đồng nghĩa với việc ta có thể điều chỉnh tốt hơn tâm trạng, cảm xúc và xung động của mình, đồng thời đưa ra quyết định sáng suốt hơn.

Một phương pháp khác để đối phó với lo âu mãn tính là thực hành chánh niệm (Mindfulness-Based Stress Reduction – MBSR), đã được chứng minh là có thể làm giảm kích thước hạch hạnh nhân ở một số người. Cả MBSR và thiền định đều ngày càng được ưa chuộng như một cách để xoa dịu lo âu và giảm bớt căng thẳng mà ta cảm nhận trong cuộc sống thường nhật.

Những nghiên cứu này cũng mang đến những phát hiện quan trọng về rối loạn căng thẳng sau sang chấn (PTSD). Giáo sư Chattarji đã phát hiện rằng chỉ một sự kiện gây chấn thương tâm lý có thể làm xuất hiện những khớp thần kinh mới trong hạch hạnh nhân sau khoảng một đến hai tuần. Sự hình thành của các khớp thần kinh này đi kèm với sự gia tăng dần dần của cảm giác lo âu—một đặc điểm điển hình của PTSD. Trong nghiên cứu của chúng tôi với Chattarji, chúng tôi đã chứng minh rằng nếu mức cortisol tăng lên đúng thời điểm, ngay tại hoặc ngay sau khi sang chấn xảy ra, nó có thể ngăn chặn sự gia tăng muộn màng của các khớp thần kinh trong hạch hạnh nhân. Hiện nay, đã có bằng chứng cho thấy mức cortisol thấp vào thời điểm xảy ra chấn thương—chẳng hạn như trong các ca phẫu thuật tim hở hoặc sau tai nạn giao thông—là một yếu tố rủi ro, trong khi mức cortisol tăng cao vào hoặc ngay sau thời điểm đó có thể giúp giảm nguy cơ xuất hiện triệu chứng PTSD sau này.

Ngoài ra, nghiên cứu của chúng tôi (và nhiều nhóm khác) cũng cho thấy tác động của căng thẳng độc hại không giống nhau giữa nam và nữ. Phụ nữ dễ bị trầm cảm hơn sau khi trải qua căng thẳng độc hại, trong khi nam giới có xu hướng phản ứng bằng các hành vi chống đối xã hội hoặc hành vi bộc phát. Chúng tôi, cùng với nhiều nhóm nghiên cứu khác, đã phát hiện ra rằng cả não bộ nam và nữ đều có các thụ thể của estrogen, androgen và progesterone—những hormone ảnh hưởng đến trí nhớ, cảm nhận cơn đau, khả năng vận động phối hợp và nhiều chức năng quan trọng khác. Tuy nhiên, do sự khác biệt về giới tính được lập trình sẵn trong bộ gene, nam và nữ phản ứng với căng thẳng theo những cách khác nhau. Những khác biệt này không chỉ giới hạn ở vùng dưới đồi—khu vực liên quan đến sinh sản—mà còn trải rộng khắp não bộ. Thực tế, nghiên cứu gần đây cho thấy, ở cấp độ phân tử và di truyền, phản ứng của nam và nữ đối với căng thẳng trong hồi hải mã có thể khác biệt đáng kể. Dù nhiều nghiên cứu về hoạt động não bộ cho thấy nam và nữ đều có thể làm tốt các nhiệm vụ như nhau, nhưng họ lại sử dụng những mạng lưới thần kinh hơi khác nhau để thực hiện, phần nào củng cố quan niệm rằng "đàn ông đến từ sao Hỏa, phụ nữ đến từ sao Kim".

Tác động của căng thẳng còn phụ thuộc vào trải nghiệm đầu đời của mỗi người. Michael Meaney, một cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của chúng tôi, hiện là giáo sư tại Đại học McGill, đã tiên phong trong việc chứng minh vai trò quan trọng của sự chăm sóc của mẹ đối với sự phát triển cảm xúc và nhận thức. Những con chuột con được nuôi dưỡng bởi mẹ chuột ân cần có xu hướng ít lo âu hơn và sẵn sàng khám phá môi trường xung quanh hơn. Ngược lại, những con chuột được nuôi bởi mẹ chuột lo âu, chăm sóc thất thường thì phát triển theo hướng ngược lại.

Yếu tố biểu sinh (epigenetics) cũng góp phần không nhỏ. Điều này được thể hiện rõ qua các nghiên cứu về việc hoán đổi chuột con giữa mẹ chuột chu đáo và mẹ chuột thờ ơ. Khi thay đổi người mẹ, hành vi của chuột con cũng thay đổi, cho thấy những ảnh hưởng này không chỉ đến từ di truyền mà còn từ sự điều hòa biểu sinh.

Không chỉ trải nghiệm sau khi sinh, mà ngay từ khi còn trong bụng mẹ, thậm chí trước cả khi thụ thai, sức khỏe của cha mẹ cũng có thể tác động đến con cái. Béo phì ở cha mẹ có thể dẫn đến những thay đổi biểu sinh trong DNA của tinh trùng và trứng, không làm thay đổi bản thân mã gene nhưng lại ảnh hưởng đến cách gene được biểu hiện. Điều này có thể khiến đứa trẻ sau này dễ mắc béo phì hơn. Tuy nhiên, nếu người mẹ giảm cân nhờ phẫu thuật thu nhỏ dạ dày trước khi mang thai, nguy cơ này không còn nữa, trong khi những người mẹ vẫn duy trì béo phì trong suốt thai kỳ lại làm tăng nguy cơ cho con.

Dù ta không thể quay ngược thời gian và xóa bỏ những tác động của trải nghiệm—dù tốt hay xấu—nhưng ta có thể bước tiếp, tìm kiếm sự hồi phục và tái định hướng cuộc đời mình.

Những trải nghiệm bất lợi trong giai đoạn đầu đời, chẳng hạn như sống trong nghèo đói, bị lạm dụng hay bị bỏ bê, có thể ảnh hưởng đến cách gene của chúng ta được biểu hiện và định hình sự phát triển cũng như hoạt động của các vùng não quan trọng như hồi hải mã, hạch hạnh nhân và vỏ não trước trán từ thời thơ ấu đến khi trưởng thành. Não bộ luôn thay đổi theo từng trải nghiệm, hình thành ký ức và tái cấu trúc hệ thần kinh thông qua các cơ chế chịu sự điều tiết của hormone giới tính, hormone căng thẳng, các chất chuyển hóa và cả những phân tử do hệ miễn dịch sản sinh.

Những phát hiện này đã mở ra một góc nhìn mới về sự thay đổi biểu sinh trong suốt cuộc đời. Những thay đổi này có thể quyết định quỹ đạo sức khỏe và bệnh tật, cũng như khả năng thích nghi của não bộ. Nhưng đồng thời, chúng cũng mang đến cơ hội để điều chỉnh quỹ đạo đó khi cuộc sống tiếp diễn.

Chúng ta không thể xóa đi những dấu vết của quá khứ, nhưng ta có thể học cách vượt qua nó, hướng đến sự hồi phục và phát triển. Nhờ những thay đổi biểu sinh, cơ thể và não bộ của ta có thể thích nghi, tự bù đắp và điều chỉnh theo thời gian.

Quan điểm này đã dẫn đến sự ra đời của một lĩnh vực nghiên cứu mới có tên là "Phát triển sức khỏe theo vòng đời" (Life Course Health Development – LCHD), do Neal Halfon, một nhà nghiên cứu và bác sĩ nhi khoa tại Đại học California, Los Angeles, tiên phong khởi xướng. LCHD nhấn mạnh tầm quan trọng của các sự kiện xảy ra trước khi thụ thai và trong thai kỳ, bởi chúng có thể tác động đến biểu sinh. Đồng thời, lĩnh vực này cũng nghiên cứu ảnh hưởng của thu nhập, giáo dục và sự lạm dụng đối với sự phát triển sức khỏe con người.

Song hành với điều đó, hiểu biết ngày càng sâu rộng về tính linh hoạt của não bộ đang mở ra những phương pháp trị liệu dựa trên khả năng tự điều chỉnh. Các kỹ thuật nhận thức như chánh niệm, kiểm soát hơi thở và nhiều phương pháp khác có thể giúp giảm thiểu căng thẳng độc hại, đưa nó về mức độ có thể chịu đựng được. Sức khỏe chuyển hóa, tim mạch, trí nhớ và tâm trạng đều có thể được cải thiện nhờ một chế độ ăn uống lành mạnh, các mối quan hệ xã hội tích cực, giấc ngủ đủ giấc và vận động thường xuyên.

Chính sách của chính phủ và văn hóa doanh nghiệp có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy những giá trị này. Những quyết định về nhà ở, giao thông, chăm sóc sức khỏe, giáo dục, giờ làm việc linh hoạt hay thời gian nghỉ ngơi đều có thể tác động sâu sắc đến sức khỏe của cả một thế hệ.

Những hành vi lành mạnh và chính sách nhân văn có thể "mở ra một cánh cửa" giúp cơ thể tự chữa lành. Khi những cánh cửa ấy rộng mở, các can thiệp phù hợp—chẳng hạn như trị liệu vận động chuyên sâu sau đột quỵ—có thể giúp não bộ tái cấu trúc theo hướng tích cực hơn. Dù có khởi đầu không thuận lợi, chúng ta vẫn có thể thay đổi quỹ đạo cuộc đời mình bằng cách giảm bớt gánh nặng căng thẳng và loại bỏ những tác động độc hại của nó. 

Nguồn: When is stress good for you? | Aeon.co