Nghiên cứu của WSU cho thấy peptidoglycan – một thành phần của tế bào vi khuẩn đường ruột – có thể thâm nhập vào hệ thần kinh trung ương, tác động lên cơ chế ngủ. Qua thử nghiệm trên chuột, mức chất này trong não thay đổi theo nhịp ngày–đêm và bị ảnh hưởng bởi mất ngủ, hé lộ mối liên hệ giữa hệ vi sinh và giấc ngủ.
Điểm nổi bật:
- Mảnh peptidoglycan từ thành tế bào vi khuẩn ruột có thể thâm nhập vào não và ảnh hưởng đến giấc ngủ.
- Mức peptidoglycan trong não chuột dao động theo chu kỳ ngày–đêm, thấp nhất vào buổi sáng.
- Mất ngủ làm thay đổi sự phân bố peptidoglycan và hoạt động gen liên quan trong não.
- Kết quả ủng hộ giả thuyết "điều kiện holobiont" rằng cả vi khuẩn và não điều khiển giấc ngủ.
- Tương tác giữa ruột và não đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa giấc ngủ và các nhu cầu sinh lý khác.
Mảnh vi khuẩn ruột có thể kích hoạt não bộ buồn ngủ ban đêm
06 Tháng 10, 2025
Các mảnh vi khuẩn di chuyển từ đường ruột đến não có thể đóng vai trò then chốt trong giấc ngủ, gợi ý rằng những vi sinh vật đơn giản nhất trong cơ thể chúng ta giữ vai trò quan trọng trong việc báo hiệu thời điểm buồn ngủ.
Những mảnh này được tạo thành từ peptidoglycan, một hợp chất có nguồn gốc từ thành tế bào vi khuẩn trong hệ tiêu hóa. Các nghiên cứu động vật trước đó đã chỉ ra peptidoglycan có thể xâm nhập hệ thần kinh trung ương và ảnh hưởng đến hành vi.
Trong cuộc điều tra lần này, các nhà thần kinh học Erika English và James Krueger từ Đại học Bang Washington (WSU) đã thực hiện thí nghiệm trên chuột để chứng minh mức peptidoglycan trong não thay đổi theo ngày, và đạt mức thấp nhất vào buổi sáng.
Khi chuột bị mất ngủ, sự pha trộn peptidoglycan ở các vùng não khác nhau lệch khỏi mức bình thường, đồng thời hoạt động của gen liên quan cũng thay đổi.
Mảnh tế bào vi khuẩn, bao quanh bởi lớp peptidoglycan. (Tumeggy/Science Photo Library/Getty Images)
Mức peptidoglycan ở các vùng não của chuột theo thời gian. (English & Krueger, Front. Neurosci., 2025)
"Chúng ta có một cộng đồng vi sinh sống trong cơ thể," Krueger nói. "Những vi sinh này có lịch sử tiến hóa lâu dài hơn bất cứ động vật có vú, chim hay côn trùng nào – lâu hơn đến hàng tỉ năm."
"Chúng tôi cho rằng giấc ngủ khởi nguồn từ hoạt động/ngừng hoạt động của vi khuẩn xa xưa, và những phân tử này liên quan đến cơ chế nhận thức ngày nay."
Kết quả nghiên cứu hỗ trợ giả thuyết tại WSU cho rằng hệ vi sinh đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa giấc ngủ, cùng với các động cơ khác như thèm ăn và ham muốn sinh lý.
Khái niệm này được gọi là "điều kiện holobiont" của giấc ngủ, cho rằng cả vi sinh vật và não bộ đều góp phần xác định thời điểm cần ngủ hoặc thức dậy.
"Không phải một hay bên kia, mà là cả hai," English khẳng định. "Chúng phải phối hợp với nhau."
"Giấc ngủ thực sự là một quá trình. Nó diễn ra với tốc độ khác nhau ở từng cấp độ tế bào và mô, và xuất phát từ sự điều phối chặt chẽ."
Nhiều nghiên cứu gần đây hé lộ cách ruột và não hợp tác để duy trì chức năng khỏe mạnh. Hỗn hợp vi sinh có liên quan đến chứng mất ngủ và các bệnh thoái hóa thần kinh, minh chứng cho mối quan hệ phức tạp giữa hai bộ phận.
Tiến triển cũng đang đến với việc giải mã các yếu tố đa dạng chi phối nhu cầu ngủ, từ tiếp xúc ánh sáng ban ngày đến nhịp sinh học.
"Giờ đây, thế giới đã trân trọng tầm quan trọng của vi sinh, không chỉ với bệnh tật mà còn cho sức khỏe, thật là giai đoạn thú vị để mở rộng hiểu biết về cách chúng ta giao tiếp với vi sinh và ngược lại," English nói.
Nghiên cứu được công bố trên Frontiers in Neuroscience.
