Khoa Học News

Vòng tuần hoàn “ngủ” của bào thai

Sau khoảng 7 tháng phát triển trong dạ con, một bào thai người dành hầu hết thời gian cho việc ngủ. Não của bào thai chuyển đổi qua lại giữa trạng thái ngủ với mắt chuyển động nhanh (REM) và trạng thái nghỉ ngơi yên lặng với ngủ mắt không chuyển động (non-REM). Nhưng liệu não của bào thai non hơn có chuyển đổi qua lại giữa các trạng thái ngủ khác nhau hay chỉ đơn giản không hoạt động, điều này vẫn còn là một bí ẩn cho đến nay.

Mathematician Karin Schwab và một nhóm các nhà khoa học thần kinh tại Đại học Friedrich Schiller tại Jena, Đức, đã phát hiện rằng bào thai cừu non đi vào một trạng thái như đang ngủ mơ vài tuần trước khi những chuyển động mắt đầu tiên được nhận thấy. Phân tích của họ có thể đem lại hiểu biểt sâu hơn về mục địch của hoạt động ngủ. Nó cũng cung cấp một công cụ để nghiên cứu sự phát triển của não và nhận biết những giai đoạn dế bị nguy hiểm nhất, khi tổn thương có thể dẫn tới bệnh tật sau này.

Nghiên cứu xuất hiện trên số đặc biệt của tạp chí Chaos, do Học viện vật lý Hoa Kỳ (AIP) xuất bản. Số đặc biệt này tập trung vào những mặt phi tuyến của hệ thống nhân thức và thần kinh. Số báo cũng đặt ra câu hỏi về tác động của những biến động đối với một số vùng nhất định của não, đồng thời đề xuất một số phương pháp đối với nhiều vấn đề trong khoa học thần kinh – bao gồm ngủ.

Việc đo trực tiếp hoạt động não của bào thai người là điều không thể. Những gì chúng ta biết về thói quen ngủ của bào thai chủ yếu là từ việc quan sát chuyển động của mắt. Khoảng tháng thứ 7 trong quá trình phát triển, những chuyển động mắt nhanh bắt đầu được nhận thấy. Cứ 20 đến 40 phút, não của một bào thai đang phát triển chuyển đổi giữa ngủ mắt chuyển động nhanh, não hoạt động mạnh, và ngủ mắt không chuyển động, não nghỉ ngơi. Chức năng của những vòng tuần hoàn này vẫn đang được bàn luận sôi nổi trong giới nghiên cứu giấc ngủ.

Một số người đã cố gắng đo hoạt động não của bào thai khi còn non bằng cách gắn vào một thiết bị điện não đồ. Những phép đo này, theo Schwab, rất khó để thực hiện và thường có nhiều lỗi. Vì vậy các nhà khoa học thần kinh nghiên cứu sự phát triển của não bào thai băn khoăn liệu vòng tuần hoàn ngủ chỉ đơn giản xuất hiện vào một thời điểm nhất định, hoặc liệu phát triển dần dần từ một dạng hoạt động não khác.

Sau khoảng 7 tháng phát triển trong dạ con, một bào thai người dành hầu hết thời gian cho việc ngủ. Não của bào thai chuyển đổi qua lại giữa trạng thái ngủ với mắt chuyển động nhanh (REM) và trạng thái nghỉ ngơi yên lặng với ngủ mắt không chuyển động (non-REM). Nhưng liệu não của bào thai non hơn có chuyển đổi qua lại giữa các trạng thái ngủ khác nhau hay chỉ đơn giản không hoạt động, điều này vẫn còn là một bí ẩn cho đến nay. (Ảnh: iStockphoto/Noel Powell)

Để lấp lỗ hổng kiến thức này, Schwab nghiên cứu cừu, loài vật thường có 1 đến 2 bào thai có kích thước và cân nặng tương tự bào thai người. Quá trình phát triển não ở cừu cũng khá giống ở người, kéo dài 280 ngày ở người và 150 ngày ở cừu. Các nhà nghiên cứu ghi chép trực tiếp những hoạt động điện não của bào thai 106 ngày tuổi, một điều chưa hề có trước đây.

Sử dụng những phương pháp phân tích phức tạp, Schwab phát hiện những vòng tuần hoàn của hoạt động não khi bào thai còn non. Không giống với những chu trình phát triển sau này, những vòng tuần hoàn này dao động trong khoảng thời gian 5 đến 10 phút và từ từ thay đổi khi bào thai lớn dần.

Rất khó để diễn tả những gì mà bào thai trải qua ở những chu trình tuần hoàn này, nhưng phát hiện đã đem lại những hiểu biết mới về nguồn gốc của giấc ngủ. Schwab cho biết: “Giấc ngủ không đột nhiên phát triển từ một bộ não không hoạt động. Ngủ và trạng thái ngủ thay đổi là những quá trình được kiểm soát chặt chẽ”. Những phát hiện này cũng phù hợp với những dữ liệu cho thấy tế bào não (nơron) tạo ra trạng thái ngủ hoàn thiện sớm hơn phần còn lại của não.

Hiểu biết kỹ hơn về sự phát triển của não có thể cung cấp những đầu mối về những bệnh tật sau này, ví dụ như chứng rối loạn thần kinh hoặc đột tử ở trẻ. Nghiên cứu cũng đem lại những hiểu biết mới về sự phát triển của não. Những thay đổi tuần hoàn trong hoạt động thần kinh có thể kích thích những tế bào thần kinh khác tìm kiếm và kết nối với nhau để tạo ra mạng lưới phức tạp trong não. Những phân tích phức tạp về hoạt động của não có thể giúp phát hiện những giai đoạn dễ bị tổn thương trong quá trình phát triển của não.

Tham khảo:
Schwab et al. Nonlinear analysis and modeling of cortical activation and deactivation patterns in the immature fetal electrocorticogram. Chaos An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 2009; 19 (1): 015111 DOI: 10.1063/1.3100546

Thông tin biên tập: Xem tại đây
TIN CŨ HƠN
Quá trình "tịnh thân" thảm khốc của nữ thái giám - nhân vật bí ẩn trong lịch sử Trung Quốc

Quá trình "tịnh thân" thảm khốc của nữ thái giám - nhân vật bí ẩn trong lịch sử Trung Quốc

Với một quốc gia ngay từ thời cổ đại đã luôn có tư tưởng trọng nam khinh nữ, việc đưa những người phụ nữ vào cung để "tịnh thân" làm quan có lẽ là một điều ngoại lệ và khó hiểu.

Đăng ngày: 15/10/2026
Ý nghĩa 3 con sư tử trên áo đội tuyển Anh

Ý nghĩa 3 con sư tử trên áo đội tuyển Anh

3 chú sư tử cùng 10 bông hồng đỏ thắm được in trên ngực trái của tuyển Anh là một hình ảnh khá quen thuộc đối với những ai yêu mến đội bóng này, nó biểu trưng cho sự uy quyền, giàu sang và mạnh mẽ.

Đăng ngày: 13/10/2026
5 mẹo dân gian khiến rắn sẽ không dám bén mảng tới gần nhà bạn

5 mẹo dân gian khiến rắn sẽ không dám bén mảng tới gần nhà bạn

Mới đây nhất, người dân tại Tiền Giang vô cùng hoảng sợ khi chứng kiến cảnh tượng con rắn dài khoảng hơn 1 mét vùng vẫy trong phòng tắm tại nhà của một người dân.

Đăng ngày: 13/10/2026
Cách sống sót khi nhảy từ nhà cao tầng đang cháy

Cách sống sót khi nhảy từ nhà cao tầng đang cháy

Giảm độ cao hết mức và tăng các vật dụng ném xuống làm đệm là bí quyết giúp bạn sống sót khi mắc kẹt trong đám cháy nhà cao tầng.

Đăng ngày: 12/10/2026
"Mặt trái" của món ăn hàng đầu nước Pháp khiến ai cũng phải suy ngẫm

"Mặt trái" của món ăn hàng đầu nước Pháp khiến ai cũng phải suy ngẫm

Gan ngỗng vỗ béo mang hương vị thanh tao, béo nhẹ, kết cấu mềm mại như lụa, thay vì đặc ngấy như gan thông thường.

Đăng ngày: 11/10/2026
Những thiết kế vượt thời gian của Leonardo da Vinci

Những thiết kế vượt thời gian của Leonardo da Vinci

Leonardo da Vinci thường được mọi người biết đến là một họa sĩ thiên tài thời Phục hưng với những tác phẩm hội họa nổi tiếng như “Mona Lisa”.

Đăng ngày: 10/10/2026
Bà tổ của dòng máy bay “mang bầu” độc đáo nhất trên thế giới

Bà tổ của dòng máy bay “mang bầu” độc đáo nhất trên thế giới

"Guppy" (cá bảy màu) - là tên gọi của một dòng máy bay đặc biệt với khoang chứa hàng cực rộng chuyên để vận chuyển các hàng hóa quá khổ.

Đăng ngày: 08/10/2026
Khoa Học News