Nhiều người có thói quen lướt điện thoại trong bóng tối và nhận thấy cơn đau nửa đầu nhanh chóng ập đến hoặc trở nên dữ dội hơn. Không ít người thắc mắc tại sao ánh sáng từ màn hình nhỏ lại có thể gây đau nhức bên trong sọ não.
Ánh sáng xanh phát ra từ màn hình kích hoạt nhóm tế bào hạch võng mạc nhạy quang nội tại (ipRGC) chứa sắc tố melanopsin [1]. Tín hiệu từ các tế bào này truyền qua dây thần kinh thị giác đến nhân đồi thị và vỏ não, làm khởi phát hoặc làm nặng thêm cơn đau nửa đầu [2][3].
Nỗi ám ảnh mang tên chứng sợ ánh sáng ở người đau nửa đầu
Đau nửa đầu (migraine) là rối loạn thần kinh phức tạp, đặc trưng bởi các đợt đau đầu từ trung bình đến nặng, thường xảy ra ở một bên đầu [1]. Cơn đau thường đi kèm buồn nôn, nôn mửa, tăng nhạy cảm với âm thanh, mùi hương và đặc biệt là ánh sáng [1].
Chứng sợ ánh sáng (photophobia) là tình trạng rối loạn cảm giác do ánh sáng gây ra, khiến người bệnh khó chịu ở mắt hoặc đau nhức vùng sọ, kèm theo nheo mắt và chảy nước mắt [4]. Đây là triệu chứng gây phiền toái nhất trong các đợt đau nửa đầu cấp tính [1]. Đau nửa đầu cũng là bệnh lý thần kinh phổ biến nhất có liên quan đến chứng sợ ánh sáng, chiếm tới 80% trường hợp [4].
Người mắc chứng đau nửa đầu có ngưỡng chịu đựng ánh sáng thấp hơn bình thường [3]. Họ nhạy cảm với ánh sáng hơn người khỏe mạnh ngay cả trong giai đoạn giữa các cơn đau (giai đoạn ngoài cơn) [3]. Bốn màu ánh sáng gồm đỏ, xanh lam, hổ phách và trắng đều gây khó chịu cho người bệnh cả trong cơn đau lẫn ngoài cơn đau, trong khi người khỏe mạnh không gặp hiện tượng này [3].
Tế bào võng mạc đặc biệt và hành trình truyền tín hiệu đau lên não
Trong mắt người, việc chuyển đổi tín hiệu ánh sáng gây sợ ánh sáng diễn ra qua hai con đường: con đường tạo ảnh (thông qua tế bào que và tế bào nón) và con đường không tạo ảnh (thông qua sắc tố melanopsin), hoặc kết hợp cả hai [2]. Con đường không tạo ảnh đóng vai trò then chốt thông qua nhóm tế bào hạch võng mạc nhạy quang nội tại, viết tắt là ipRGC [1][2].
Các tế bào ipRGC chứa một loại protein nhạy sáng gọi là sắc tố quang học melanopsin [1][3]. Các tế bào này được kích hoạt theo hai cách: kích hoạt ngoại sinh nhờ tín hiệu từ tế bào que và tế bào nón, hoặc kích hoạt nội tại trực tiếp thông qua sắc tố melanopsin khi gặp ánh sáng xanh [1][3]. Khi ánh sáng chiếu vào võng mạc, melanopsin chuyển đổi quang năng thành tín hiệu thần kinh [1].
Ít nhất hai đến ba con đường thần kinh riêng biệt tham gia vào chứng sợ ánh sáng [2][5]. Tại võng mạc, tế bào ipRGC chứa melanopsin có thể kích hoạt các sợi thần kinh sinh ba cảm nhận đau [2]. Ngoài ra, tín hiệu ánh sáng từ ipRGC truyền qua dây thần kinh thị giác theo con đường đồi thị - vỏ não (thalamocortical), đi đến nhân đồi thị sau (pulvinar nuclei) và tiếp cận các tế bào thần kinh trung ương xử lý tín hiệu đau từ màng não [2][3].
Quá trình này có sự tham gia của các chất trung gian hóa học thần kinh như peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) và polypeptide kích hoạt adenylate cyclase tuyến yên [5]. Hơn nữa, sự quá mẫn cảm của tế bào ipRGC khi tiếp xúc ánh sáng xanh còn thúc đẩy hiện tượng lan truyền ức chế vỏ não (Cortical Spreading Depression - CSD), một làn sóng điện sinh học bất thường trên bề mặt não có khả năng châm ngòi cho cơn đau nửa đầu [1].
Bằng chứng rõ nét về vai trò của ipRGC đến từ việc quan sát những bệnh nhân khiếm thị [5][3]. Ở người mù còn khả năng cảm nhận ánh sáng do thoái hóa tế bào que và tế bào nón nhưng đĩa thị giác vẫn nguyên vẹn, ánh sáng vẫn làm nặng thêm cơn đau nửa đầu thông qua tế bào ipRGC truyền về đồi thị - vỏ não [3]. Ngược lại, ở người mù mất hoàn toàn khả năng cảm nhận ánh sáng do tổn thương dây thần kinh thị giác hoặc đã múc bỏ nhãn cầu, chứng sợ ánh sáng không xuất hiện [3]. Điều này chứng tỏ tín hiệu ánh sáng từ võng mạc bắt buộc phải truyền qua dây thần kinh thị giác đến não mới có thể làm trầm trọng thêm cơn đau đầu [3].
Các nghiên cứu khoa học nói gì về tác động của ánh sáng xanh?
Một nghiên cứu công bố năm 2024 đã đánh giá mối liên hệ giữa độ nhạy của tế bào ipRGC, chứng đau nửa đầu và hiện tượng lan truyền ức chế vỏ não (CSD) [1]. Nhóm nghiên cứu kiểm tra phản xạ đồng tử ở bệnh nhân đau nửa đầu khi chiếu ánh sáng xanh bước sóng 486 nm và ánh sáng đỏ bước sóng 560 nm [1]. Kết quả cho thấy ánh sáng xanh 486 nm kích hoạt phản ứng từ tế bào ipRGC thông qua melanopsin, trong khi ánh sáng đỏ 560 nm không gây hiệu ứng này; đồng thời tế bào ipRGC ở bệnh nhân đau nửa đầu biểu hiện tình trạng quá mẫn cảm [1]. Trên mô hình chuột thực nghiệm, ánh sáng xanh dễ dàng gây ra hiện tượng CSD hơn so với ánh sáng đèn sợi đốt, nhưng khi tiêm opsinamide (chất ức chế melanopsin), hiện tượng CSD bị chặn lại ngay cả khi có ánh sáng xanh [1].
Một nghiên cứu thí điểm công bố năm 2020 đã khảo sát phản xạ đồng tử và tiết nước mắt do ánh sáng qua trung gian ipRGC trên 10 người mắc đau nửa đầu từng đợt (có lượng nước mắt bình thường) và 11 người khỏe mạnh làm nhóm chứng [4]. Sau lượt đo cơ bản không chiếu sáng, người tham gia nhận 7 đợt chiếu chớp sáng đỏ và xanh lam xen kẽ với cường độ tăng dần [4]. Các nhà khoa học đo đồng tử mắt trái đồng thời thực hiện nghiệm pháp Schirmer đo lượng nước mắt trong 1 phút ở mắt phải đã gây tê bằng proparacaine 0,5% [4]. Kết quả ghi nhận hoạt động quang học nội tại và ngoại sinh của ipRGC không khác biệt giữa hai nhóm ở mọi cường độ và bước sóng, nhưng nhóm đau nửa đầu tiết ít nước mắt hơn đáng kể sau khi chiếu ánh sáng xanh ở cường độ cao nhất [4]. Sự suy giảm tiết nước mắt ở nhánh truyền ra này có thể là dấu hiệu báo trước tình trạng khô mắt ở người đau nửa đầu, đồng thời gợi ý chứng sợ ánh sáng và phản xạ đồng tử được điều khiển bởi các mạch thần kinh ipRGC tách biệt nhau [4].
Mối liên hệ giữa ánh sáng xanh và vùng đồi thị trên người sống được ghi nhận trực tiếp trong báo cáo ca bệnh năm 2019 [2]. Một bệnh nhân nữ 39 tuổi bị chứng sợ ánh sáng vô căn kéo dài, nặng lên khi gặp ánh sáng xanh, đã được chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) khi tiếp nhận kích thích thị giác [2]. Phân tích fMRI cho thấy sự hoạt hóa tăng lên đáng kể ở nhân đồi thị sau (pulvinar nuclei) hai bên bán cầu não, vùng gắn liền với đường dẫn truyền thị giác melanopsin - ipRGC và bệnh đau nửa đầu [2]. Đây là bằng chứng hình ảnh chức năng đầu tiên trên người cho thấy đường dẫn truyền ipRGC tại đồi thị bị kích hoạt trực tiếp trong cơn sợ ánh sáng do ánh sáng xanh [2].
Bên cạnh tế bào ipRGC, các tế bào nón và tế bào que cùng vỏ não cũng tham gia vào cơ chế này [3]. Các đo đạc điện sinh lý trong báo cáo năm 2022 chỉ ra rằng khi đo điện võng mạc toàn trường (fERG) với các màu sắc khác nhau, sóng a có biên độ nhỏ hơn với ánh sáng xanh lục và lớn hơn với ánh sáng xanh lam, cho thấy chứng sợ ánh sáng có thể bắt nguồn từ cả con đường võng mạc do tế bào nón điều khiển [3]. Ngoài ra, chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) cho thấy người đau nửa đầu kèm sợ ánh sáng có mức độ hoạt hóa vỏ não vùng chẩm cao hơn người không sợ ánh sáng [3]. Phản ứng với tế bào ipRGC ở các lớp sau võng mạc cũng tăng lên trong giai đoạn ngoài cơn đau [3].
Ở nhóm bệnh lý khác, một nghiên cứu năm 2017 đã kiểm tra phản xạ đồng tử trên 24 bệnh nhân chấn thương sọ não nhẹ có sợ ánh sáng (tuổi trung bình 43,3; 58% là nữ) và 12 người đối chứng (tuổi trung bình 42,6; 58% là nữ) [6]. Sau 10 phút thích nghi trong tối, mắt trái (đã làm giãn) được chiếu ánh sáng xanh 470 nm và ánh sáng đỏ 625 nm nhấp nháy ở tần số 0,1 Hz trong 30 giây để ghi nhận dao động đồng tử mắt phải [6]. Kết quả cho thấy cả hai nhóm đều có biên độ dao động đồng tử với ánh sáng xanh thấp hơn ánh sáng đỏ (phù hợp với vai trò của ipRGC), không có sự khác biệt về biên độ trung bình giữa hai nhóm, nhưng nhóm chấn thương sọ não có độ biến thiên phản ứng đồng tử với ánh sáng xanh lớn hơn [6]. Nghiên cứu này cho thấy chức năng ipRGC ở người chấn thương sọ não có tính không đồng nhất thay vì quá mẫn cảm đồng loạt [6].
Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng hiện tại
Các phát hiện về tế bào ipRGC, sắc tố melanopsin và đường dẫn truyền đồi thị - vỏ não đã giải mã được lý do vì sao ánh sáng xanh từ màn hình thiết bị điện tử lại gây đau đớn cho người bệnh đau nửa đầu [1][2]. Việc tìm ra chất ức chế melanopsin như opsinamide mở ra tiềm năng điều trị bằng thuốc nhắm trúng đích vào con đường dẫn truyền này trong tương lai [1][7].
Tuy nhiên, các bằng chứng khoa học hiện tại vẫn tồn tại những giới hạn nhất định. Thử nghiệm dùng chất ức chế melanopsin để ngăn chặn hiện tượng lan truyền ức chế vỏ não (CSD) mới chỉ dừng lại ở mô hình chuột thực nghiệm [1]. Nghiên cứu đo phản xạ tiết nước mắt mới ở quy mô thí điểm với cỡ mẫu nhỏ gồm 10 bệnh nhân và 11 người đối chứng [4]. Bằng chứng trực tiếp trên fMRI về sự kích hoạt nhân đồi thị sau mới được ghi nhận qua báo cáo trên 1 bệnh nhân nữ 39 tuổi [2]. Bản thân cơ chế đầy đủ của chứng sợ ánh sáng trong đau nửa đầu vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ và cần thêm nhiều nghiên cứu so sánh trực tiếp đóng góp của võng mạc và vỏ não [1][8].
Những hiểu lầm thường gặp về ánh sáng và cơn đau đầu
Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng thuật ngữ "photophobia" có nghĩa là tâm lý "sợ ánh sáng" [8]. Thực chất, đây là cách gọi đơn giản hóa quá mức; người bệnh không hề sợ hãi về mặt tâm lý mà trải qua cảm giác đau đớn hoặc khó chịu thực sự về mặt thần kinh khi tiếp xúc với ánh sáng [2][8].
Hiểu lầm thứ hai là chỉ có ánh sáng xanh hoặc ánh sáng chói từ màn hình mới gây ra triệu chứng [8][3]. Một tổng quan năm 2021 chỉ ra rằng ở người đau nửa đầu, cơn đau và phản ứng né tránh có thể bị kích발 bởi 4 nhóm kích thích võng mạc: ánh sáng chói, ánh sáng nhấp nháy (ngay cả khi tần số nhấp nháy quá nhanh khiến mắt thường không nhận biết được), các họa tiết hình học lặp lại và màu sắc [8]. Do đó, một cơ chế tại vỏ não là lời giải thích hợp lý cho sự khó chịu trước mọi dạng kích thích thị giác này, chứ không chỉ riêng hoạt động của tế bào ipRGC tại võng mạc [8].
Hiểu lầm thứ ba là mắt chỉ nhạy cảm với ánh sáng khi đang lên cơn đau đầu dữ dội. Thực tế, người mắc bệnh đau nửa đầu có ngưỡng chịu đựng ánh sáng thấp và nhạy cảm với cả 4 màu ánh sáng (đỏ, xanh lam, hổ phách, trắng) ngay cả trong những ngày bình thường không có cơn đau cấp tính [3].
Ai nên thận trọng khi tiếp xúc ánh sáng cường độ cao?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt thận trọng là những người được chẩn đoán mắc bệnh đau nửa đầu (migraine), bao gồm cả thể có tiền triệu thị giác và không có tiền triệu, do có tới 80% người bệnh gặp chứng nhạy cảm ánh sáng [4][3]. Những người này có thể bị kích hoạt cơn đau hoặc gặp tình trạng giảm tiết nước mắt dẫn đến khô mắt khi tiếp xúc ánh sáng xanh cường độ mạnh [1][4].
Nhóm thứ hai là những người từng bị chấn thương sọ não (TBI) hoặc mắc chứng co thắt mi mắt (blepharospasm) [6][7]. Khi khám thần kinh và nhãn khoa bình thường, đau nửa đầu, co thắt mi mắt và chấn thương sọ não là ba tình trạng phổ biến nhất gây ra chứng không dung nạp ánh sáng [7].
Ngoài ra, những người có bệnh lý tại mắt (tổn thương bán phần trước hoặc bán phần sau của nhãn cầu), tổn thương đường dẫn truyền thị giác, người mắc các rối loạn tâm thần hoặc đang sử dụng một số loại thuốc gây tác dụng phụ nhạy cảm ánh sáng cũng cần hạn chế nhìn màn hình quá lâu [2][5]. Nếu triệu chứng chói mắt, đau đầu xuất hiện đột ngột hoặc kéo dài, người bệnh cần thăm khám bác sĩ chuyên khoa mắt và thần kinh để xác định nguyên nhân gốc rễ, tuyệt đối không tự ý chẩn đoán hoặc lạm dụng thuốc giảm đau [7][5].
Cách áp dụng thực tế để bảo vệ mắt và giảm kích thích thần kinh
Vì các phương pháp dùng thuốc tác động trực tiếp lên tế bào ipRGC vẫn đang được nghiên cứu, chiến lược quản lý hiện nay tập trung vào điều trị bệnh nền và điều chỉnh quang học để giảm kích thích lên các tế bào và đường dẫn truyền này [7][5]. Người hay bị đau nửa đầu nên chủ động giảm độ sáng màn hình điện thoại, máy tính và bật chế độ lọc ánh sáng xanh (chuyển tông màu màn hình sang ấm hơn) để hạn chế kích hoạt sắc tố melanopsin ở bước sóng quanh mức 470-486 nm [1][6][7].
Khi làm việc với thiết bị điện tử, cần tránh sử dụng các màn hình có hiện tượng nhấp nháy tần số thấp hoặc nhìn lâu vào các hình ảnh có họa tiết sọc, caro tương phản mạnh vì đây là những yếu tố kích thích vỏ não gây đau đầu [8]. Khi ra ngoài trời nắng hoặc vào môi trường ánh sáng mạnh, người bệnh có thể áp dụng biện pháp bảo vệ bảo tồn như đeo kính râm để giảm tổng lượng bức xạ chiếu vào võng mạc [5].
Do ánh sáng xanh cường độ cao có thể làm suy giảm phản xạ tiết nước mắt dẫn đến nguy cơ khô mắt ở người đau nửa đầu, người bệnh nên chú ý chớp mắt đều đặn và cho mắt nghỉ ngơi định kỳ khi dùng điện thoại [4]. Nếu có bệnh nền thần kinh hoặc nhãn khoa, người bệnh cần tuân thủ phác đồ điều trị nguyên nhân gốc rễ theo đúng chỉ định của bác sĩ chuyên khoa [7][5].
Ánh sáng xanh từ màn hình điện thoại không chỉ gây mỏi mắt thông thường mà còn trực tiếp kích hoạt tế bào hạch võng mạc ipRGC chứa melanopsin, truyền tín hiệu qua đồi thị lên vỏ não và châm ngòi cho cơn đau nửa đầu [1][2][3]. Hiểu rõ con đường dẫn truyền thần kinh này giúp người bệnh chủ động điều chỉnh thói quen sử dụng thiết bị điện tử và bảo vệ thị giác đúng cách [7][5]. Khi cơn đau đầu kèm chứng sợ ánh sáng ảnh hưởng đến sinh hoạt, người bệnh nên đến gặp bác sĩ để được chẩn đoán và điều trị nguyên nhân nền tảng một cách an toàn [7][5].
