Vì sao chúng ta 'chết điếng' khi bị bất ngờ?

Nghiên cứu của Đại học Columbia (Mỹ) trên ruồi giấm xác định serotonin là một chất hóa học kích hoạt phản ứng giật mình của cơ thể.

Công trình nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Current Biology, cung cấp cái nhìn sâu sắc về góc độ sinh học của phản ứng giật mình, một hiện tượng phổ biến, nhưng bí ẩn, được quan sát thấy ở hầu hết động vật, từ ruồi, cá cho đến người.

Tác giả cấp cao của bài viết - Tiến sĩ Richard Mann từ Học viện Columbia's Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior - giải thích: "Hãy tưởng tượng bạn đang ngồi trong phòng khách với gia đình và đèn tắt hoặc mặt đất bắt đầu rung chuyển. Phản ứng của bạn và của gia đình đều như nhau. Bạn sẽ dừng lại, đóng băng trong giây lát, sau đó di chuyển đến nơi an toàn.

Với nghiên cứu trên ruồi giấm, chúng tôi thấy rằng sự giải phóng nhanh serotonin trong hệ thống thần kinh làm cho cơ thể đóng băng. Và bởi vì serotonin cũng tồn tại trong con người, những phát hiện này đã làm sáng tỏ những gì có thể xảy ra với chúng ta khi giật mình".

Sự giải phóng đột ngột serotonin khi bị bất ngờ chính là nguyên nhân khiến cơ thể trở nên bất động hay "chết điếng".

Trong não, serotonin có liên quan chặt chẽ nhất với việc điều chỉnh tâm trạng và cảm xúc. Nhưng nghiên cứu trước đây về ruồi và động vật có xương sống chỉ ra rằng nó cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của động vật.

Sau khi theo dõi cách ruồi di chuyển, các nhà khoa học đã thao túng mức serotonin - và một hóa chất khác gọi là dopamine - trong dây thần kinh bụng của ruồi (VNC), tương tự như tủy sống của động vật có xương sống.

Kết quả ban đầu cho thấy rằng kích hoạt các tế bào thần kinh sản xuất serotonin trong VNC làm chậm tốc độ bay của ruồi, và ngược lại khi chúng bị bất hoạt.

Các thí nghiệm bổ sung cho thấy mức serotonin có thể ảnh hưởng đến tốc độ đi bộ của côn trùng trong nhiều điều kiện khác nhau, bao gồm cả nhiệt độ, khi ruồi đói, hoặc khi chúng lộn ngược, ....

Thành viên nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Clare Howard cho biết: "Chúng tôi chứng kiến ​​những tác động lớn nhất của serotonin khi ruồi trải qua những thay đổi môi trường nhanh chóng. Nói cách khác, khi chúng giật mình.

Để điều tra thêm, nhóm nghiên cứu tạo ra hai kịch bản để gợi phản ứng giật mình của ruồi. Kết quả khi một con ruồi bị giật mình trong những tình huống này, serotonin hoạt động giống như một chiếc phanh khẩn cấp; làm cứng cả hai bên khớp chân của con vật. Phản ứng có thể gây ra sự tạm dừng ngắn trong bước đi, sau đó con ruồi bắt đầu di chuyển trở lại".

Việc tạm dừng này rất quan trọng. Nó có thể cho phép hệ thống thần kinh của ruồi thu thập thông tin về sự thay đổi đột ngột và quyết định cách phản ứng. Thú vị hơn, mặc dù phản ứng của ruồi trong cả hai kịch bản đều tạm dừng ngay lập tức, tốc độ đi bộ tiếp theo của chúng khác nhau đáng kể.

Tiến sĩ Clare Howard nói thêm: "Sau khi bị giật mình trong kịch bản mất điện, dáng đi của con ruồi rất chậm và có chủ ý. Nhưng trận động đất khiến ruồi đi nhanh hơn sau đợt tạm dừng ban đầu".

Mặc dù những phát hiện này đặc trưng cho ruồi giấm, nhưng sự phổ biến của serotonin và phản ứng giật mình cung cấp manh mối cho các quá trình hóa học và phân tử xảy ra với động vật phức tạp hơn, bao gồm cả con người, khi bị bất ngờ.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ nghiên cứu sâu hơn về vai trò của serotonin trong chuyển động, cũng như những yếu tố khác có thể đang diễn ra.

Tấn Vĩ (theo Science Daily)