Tập thể dục nhiều hơn. Đó thường là quyết tâm hàng đầu của tôi (và nhiều người khác) trong năm mới.
Nhưng ngoài trời đang mưa phùn với những cơn gió lạnh thấu xương đang gào thét. Và tôi quấn chiếc chăn lông xù trên ghế dài với một tách ca cao nóng và chương trình Netflix mới nhất. Quyết tâm của tôi nhanh chóng giảm sút.
Theo một nghiên cứu mới in Thiên nhiên, Tôi có thể nhận được động lực thúc đẩy từ một nguồn đáng ngạc nhiên: vi khuẩn đường ruột của tôi. Trong một nghiên cứu thực tế, một nhóm từ Đại học Pennsylvania đã phát hiện ra rằng việc thay đổi hàng triệu vi khuẩn đường ruột trong hệ vi sinh vật của bạn có thể khiến bạn rời khỏi ghế dài và thúc đẩy việc tập thể dục — ít nhất, nếu bạn là một con chuột.
Riêng các kết quả nghe có vẻ vô lý và giả khoa học. Nhưng nghiên cứu đã đi sâu: nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu cách thức và lý do tại sao vi khuẩn đường ruột khuyến khích chuột chạy và tiếp tục chạy. Điểm mấu chốt là một chất hóa học do hệ vi sinh vật tạo ra để gửi tín hiệu từ ruột đến não, kích hoạt một lượng lớn dopamine được giải phóng vào thể vân – “trung tâm động lực” của não – từ đó khơi dậy mong muốn tập thể dục.
Tôi đã thường xuyên nói điều này: chuột không phải là người. Nhưng nghiên cứu này đã thúc đẩy lĩnh vực tương tác ruột-não tương đối mới vào lãnh thổ mới. Ruột có thể ảnh hưởng trực tiếp đến động cơ và mong muốn của não không? Bằng cách săn lùng các phân tử trong ruột thúc đẩy não muốn để hoạt động thể chất, nghiên cứu đã cho chúng tôi câu trả lời đầu tiên: có.
“Nếu những phát hiện này có liên quan đến con người, thì chúng sẽ đặt ra câu hỏi liệu việc nhắm mục tiêu vào vi khuẩn đường ruột có thể cải thiện các quá trình tâm thần liên quan đến quyết định tập thể dục của mỗi cá nhân hay không, cho dù là vận động viên ưu tú hay không,” nói nhà thần kinh học Dr. Gulistan Agirman và Elaine Y. Hsiao tại Đại học California, Los Angeles, những người không tham gia vào nghiên cứu.
Vấn đề nan giải về tập thể dục
Tất cả chúng ta đều biết tập thể dục là tốt cho chúng ta. Hàng ngàn nghiên cứu đã chỉ ra rằng tập thể dục thường xuyên giúp ích cho mọi việc, từ kiểm soát cân nặng đến giảm nguy cơ mắc bệnh tim, nâng cao sức khỏe tâm thần và tâm trạng, thậm chí chống lại lão hóa và chứng mất trí nhớ.
Vậy tại sao dù biết lợi ích nhưng vẫn so khó có động lực?
Tư duy - tức là tâm lý của bạn - ban đầu được coi là thủ phạm chính, Agirman và Hsiao giải thích. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột cũng có thể mang lại cho bạn động lực mạnh mẽ.
Mối liên hệ giữa ruột và não là một trong những khám phá có ảnh hưởng nhất trong thập kỷ qua. Bộ não không tồn tại trong chân không. Đúng hơn, các phân tử và hormone trong cơ thể có thể tác động đáng kể đến chức năng của nó. Ví dụ, các chất hóa học được giải phóng từ gan giúp củng cố chức năng trí nhớ ở những con chuột già sau khi tập thể dục, sinh ra nhiều tế bào thần kinh mới ở hồi răng – “vườn ươm” ở vùng hải mã, một vùng quan trọng cho trí nhớ.
Nguồn chính của các phân tử hệ thống này là hệ vi sinh vật đường ruột. Các vi khuẩn cộng sinh của nó phát triển mạnh bên trong ruột của chúng ta, giúp tiêu hóa chất dinh dưỡng và hỗ trợ quá trình trao đổi chất. Một thập kỷ trước, các nhà khoa học thần kinh đã ngạc nhiên phát hiện ra rằng chúng cũng tác động đến não. Ví dụ, việc tiêu diệt vi khuẩn bằng thuốc kháng sinh sẽ làm tăng các triệu chứng trầm cảm ở chuột. Các nghiên cứu sau đó phát hiện ra rằng một số vi khuẩn bài tiết hóa chất khi chúng tiêu hóa thức ăn, kích hoạt dây thần kinh phế vị, một đường truyền tín hiệu chính đi từ ruột đến não.
Chúng cũng giúp cơ thể phản ứng với việc tập thể dục. Agirman và Hsiao cho biết các nhóm vi khuẩn cụ thể trong ruột đã nổi lên “như những yếu tố điều chỉnh chính cho hiệu suất tập thể dục”. Thông thường, điều này xảy ra thông qua các hóa chất được vi khuẩn bài tiết để tạo ra năng lượng hoặc những chất giúp loại bỏ các phân tử dẫn đến kiệt sức về thể chất, chẳng hạn như lactate. Nghiên cứu mới đặt ra câu hỏi: liệu hệ vi sinh vật đường ruột có thể trực tiếp định hình mong muốn tập thể dục của chúng ta bằng cách tác động đến chức năng não không?
Rèn luyện
Chuột thường thích chạy. Nhưng giống như con người, tùy thuộc vào di truyền và sinh lý học, họ có những khuynh hướng khác nhau - một số thích chạy nhanh, số khác thích chạy dài, và một số thì không.
Để hiểu lý do tại sao, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu với gần 200 con chuột được lai tạo đặc biệt để khuyến khích nền tảng di truyền đa dạng và thu thập dữ liệu cơ thể của chúng. Chúng bao gồm giải trình tự gen, lập hồ sơ trao đổi chất và giải trình tự RNA trong phân của chúng - một phương pháp đã được thiết lập để đánh giá hồ sơ hệ vi sinh vật đường ruột.
Nhìn chung, nhóm đã thu thập được hơn 10,500 điểm dữ liệu cho mỗi con chuột và tổng cộng khoảng hai triệu.
Tiếp theo, những con chuột chạy trên máy chạy bộ hoặc bánh xe chạy. Loại thứ hai là một món ăn thú vị, vì (bất kỳ ai có chuột đồng hoặc thú cưng gặm nhấm khác đều biết) chúng sẽ vui vẻ nhảy lên và chạy một quãng đường đáng kể mỗi đêm—khoảng hơn 9 dặm mỗi ngày.
Nhưng cũng có khoai tây đi văng. Những quả bóng lông này rất vui khi được thư giãn, hầu như không chạm vào bánh xe trong thời gian thử nghiệm kéo dài hai ngày.
Điều đáng ngạc nhiên là dấu hiệu di truyền của chuột có rất ít tác động đến động lực chạy của chúng. Để mở rộng cuộc tìm kiếm, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang học máy để phân tích các phân tử trong máu, quá trình trao đổi chất và hệ vi sinh vật đường ruột của chúng để xem liệu sự khác biệt của từng cá nhân có phù hợp với hiệu suất chạy hay không.
Câu trả lời khiến nhiều người nhướn mày: yếu tố duy nhất dự đoán khả năng bỏ chạy của một con chuột là vi khuẩn đường ruột của nó. Agirman và Hsiao cho biết: “Nó gợi ý rằng vi khuẩn đường ruột thúc đẩy hiệu suất tập thể dục”.
Nhưng mối tương quan không phải là quan hệ nhân quả. Trong các thử nghiệm tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã tiêu diệt hệ vi sinh vật của một nhóm chuột thể thao bằng thuốc kháng sinh, biến chúng thành khoai tây văng. Ngược lại, những con chuột được nuôi trong bong bóng không có mầm bệnh – vốn thiếu vi khuẩn đường ruột – lại biến thành vận động viên chạy marathon khi được cấy vi trùng đường ruột từ những con chuột cùng lứa có sức sống tự nhiên của chúng.
Một liên kết thông minh
Tại sao hệ vi sinh vật đường ruột lại liên quan đến động lực?
Câu trả lời có vẻ là dopamin. Thường được mệnh danh là “hóa chất khoái cảm”, dopamine có nhiều vai trò khác nhau trong não, bao gồm cả việc cảnh báo những lỗi không phù hợp với dự đoán và chỉ đạo các chuyển động trơn tru. Nhưng vai trò nổi tiếng nhất của nó là kết hợp chuyển động và phần thưởng, điều này xảy ra trong một phần sâu của não được gọi là thể vân bụng, một phần của “trung tâm phần thưởng” của não.
Khi đào sâu vào dữ liệu hệ vi sinh vật của chuột, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những con chuột thể thao có quần thể vi khuẩn đường ruột đặc biệt giỏi tiết ra amit axit béo (FAA). Hoạt động như “chìa khóa”, những hóa chất này sau đó kích hoạt một “khóa” thụ thể—thụ thể CB1 chấm bên ngoài một loại tế bào thần kinh cảm giác cụ thể bên trong ruột (vâng, ruột có tế bào thần kinh, và vâng, thụ thể CB1 cũng là mục tiêu của các thành phần hóa học chính của cần sa). Sau đó, những tế bào thần kinh chuyên biệt này sẽ gửi tín hiệu điện trực tiếp qua tủy sống đến thể vân của não, khiến nó tràn ngập dopamine.
Ngược lại, những con chuột không có vi khuẩn đường ruột thì không có lượng dopamine tăng đột biến này. Điều tra sâu hơn một chút, người ta phát hiện ra rằng não của họ có hàm lượng enzyme cao nhanh chóng tiêu hủy dopamine, về cơ bản giết chết “cảm giác hưng phấn của người chạy bộ” của họ. Tuy nhiên, việc cung cấp cho chúng một liều FAA như một chất bổ sung trong chế độ ăn uống hoặc chuyển vi khuẩn đường ruột tạo ra FAA vào ruột của chúng sẽ nâng cao khả năng chạy của chúng.
Agirman và Hsiao cho biết: Các tác giả “đã chứng minh rằng các mạch liên quan đến động lực cần thiết để duy trì hoạt động thể chất ở chuột được điều chỉnh bởi vi khuẩn đường ruột”.
Nghị quyết năm mới
Để rõ ràng, những kết quả này là ở chuột. Chúng tôi không biết liệu chúng có tồn tại ở người hay không. Nhưng chúng đưa ra những manh mối mới cho những câu hỏi còn dai dẳng, chẳng hạn như tại sao cảm giác hưng phấn của người chạy bộ lại khiến bạn cảm thấy tuyệt vời ngay cả khi bạn đang bị đau đớn về thể xác. Tôi sẽ không ngạc nhiên nếu các hóa chất gây hại đường ruột được đóng chai thành thuốc tăng động lực trước khi tập luyện — tuy nhiên, một lần nữa, người mua hãy cẩn thận!
Thu nhỏ, nghiên cứu bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng cho thấy hệ vi sinh vật của chúng ta tác động trực tiếp đến chức năng của não, đặc biệt là đối với tâm trạng và động lực. Nhưng ruột của chúng ta không kiểm soát được ham muốn của chúng ta.
Agirman và Hsiao cho biết: “Mặc dù muốn xem xét ý nghĩa của con người trong nghiên cứu này, nhưng việc đánh giá mức độ liên quan thực tế của những phát hiện này sẽ cần phải đánh giá sâu hơn”. “Có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến trạng thái động lực ở con người, đòi hỏi một loạt chiến lược để tăng cường các mạch động lực và khen thưởng trong những môi trường không thuận lợi.”
Ảnh: Wokand megapixel từ Pixabay
