Nhiều người bước sang tuổi trung niên thường trực nỗi lo suy giảm trí nhớ và đãng trí khi về già. Không ít người tìm đến các loại thực phẩm chức năng đắt đỏ với hy vọng duy trì sự minh mẫn. Liệu các biện pháp rèn luyện thể chất hằng ngày đơn giản như việc chạy bộ có thực sự giúp não bộ dẻo dai và ngăn ngừa sa sút trí tuệ?
Câu trả lời được khoa học củng cố là có: vận động thể chất thường xuyên giúp bảo tồn thể tích não bộ, duy trì khả năng nhận thức và kích thích các yếu tố tăng trưởng thần kinh bảo vệ não [1, 2]. Trong đó, điểm mấu chốt nằm ở việc tập luyện giúp thúc đẩy sinh sản tế bào thần kinh mới và nâng cao tính mềm dẻo của các khớp thần kinh thông qua yếu tố dinh dưỡng thần kinh BDNF [1].
Vai trò của BDNF đối với vùng hồi hải mã
Hồi hải mã là khu vực trung tâm đảm nhiệm chức năng ghi nhớ không gian, học tập và hình thành ký ức dài hạn [1, 2]. Khi tuổi tác tăng cao, khu vực này thường là một trong những vùng não đầu tiên bị teo nhỏ và suy giảm chức năng [2, 3]. Quá trình này diễn ra song hành cùng sự suy giảm khả năng tái tạo tế bào thần kinh mới ở hồi răng [2].
Yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não bộ (BDNF) hoạt động như một loại dưỡng chất thiết yếu duy trì sự sống của nơ-ron [1]. Khi cơ thể vận động, BDNF tác động trực tiếp lên các tế bào thần kinh, thúc đẩy tế bào gốc sản sinh thêm nơ-ron mới tại hồi hải mã [1]. Không những vậy, BDNF còn tăng cường khả năng sống sót của nơ-ron non, hỗ trợ tích hợp chúng vào các mạch dẫn truyền thần kinh sẵn có và gia tăng tính mềm dẻo của synap [1].
Bên cạnh BDNF, hoạt động thể chất còn thúc đẩy các yếu tố tăng trưởng quan trọng khác như yếu tố tăng trưởng giống insulin 1 (IGF-1) và yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) [7, 8]. Sự kết hợp tương hỗ giữa IGF-1 và BDNF hỗ trợ đắc lực cho hiện tượng tăng cường điện thế dài hạn và ngắn hạn, vốn là nền tảng sinh học của việc tiếp thu bài học và ghi nhớ [3]. Khi lưu lượng máu não và tính thấm mạch máu được cải thiện qua tập luyện, sự phóng thích các yếu tố này giúp não bộ chống lại các tổn thương thoái hóa [4].
Các bằng chứng thực nghiệm trên mô hình động vật
Rất nhiều thử nghiệm trên động vật đã chứng minh cơ chế mà chạy bộ bảo vệ tế bào thần kinh. Ở loài gặm nhấm, tập chạy kích thích sản sinh tế bào thần kinh mới tại hồi hải mã tăng gấp 2 đến 3 lần, ghi nhận được chỉ sau 24 giờ tập [2]. Chạy bộ tự nguyện trên bánh xe cũng cải thiện độ phức tạp của mạng lưới nơ-ron nhờ gia tăng mật độ gai nhánh tế bào [2].
Một nghiên cứu công bố năm 2024 khảo sát tác động của chạy bộ tự nguyện trên chuột đực C57Bl/6 bị béo phì do chế độ ăn nhiều chất béo [5]. Dù vận động không đảo ngược được tổn thương chức năng vận động do béo phì gây ra, việc chạy bánh xe tự nguyện đã cải thiện đáng kể trí nhớ dài hạn và gia tăng sinh tế bào thần kinh tại hồi hải mã [5]. Điều này cho thấy tập luyện đều đặn có thể ngăn chặn sự suy giảm nhận thức có liên quan đến chuyển hóa bất lợi [5].
Một thử nghiệm trên chuột bị biến đổi gen nhằm giảm khả năng tăng sinh tế bào hồi hải mã và suy giảm trí nhớ ngắn hạn cũng cho kết quả khả quan [4]. Sau khi chạy bộ, các con chuột này đã đảo ngược được tình trạng ức chế tăng sinh tế bào, cải thiện khả năng ghi nhớ ngắn hạn [4]. Thử nghiệm ghi nhận sự gia tăng tế bào dương tính với BrdU và doublecortin ở hồi hải mã, đồng thời tăng biểu hiện thụ thể TrkB của BDNF sau tập luyện [4]. Khi chặn tín hiệu IGF-1 hoặc VEGF, tác dụng kích thích tạo nơ-ron và cải thiện nhận thức của việc chạy bộ biến mất, chứng minh vai trò mắt xích của các chất này [4].
Tuy nhiên, nghiên cứu năm 2019 so sánh chuột trẻ (1-2 tháng tuổi) và chuột trung niên (12 tháng tuổi) chạy bộ tự nguyện trong 12 tuần chỉ ra rằng hiệu quả sinh học có xu hướng giảm dần theo tuổi tác [6]. Chuột trẻ cho thấy hàng nghìn gen biểu hiện khác biệt liên quan đến chất nền ngoại bào, tái cấu trúc mạch máu và tạo mạch mới ở vỏ não và hồi hải mã, trong khi chuột trung niên chỉ thay đổi vài trăm gen [6]. Dù vậy, nhóm chuột trung niên chạy nhiều vẫn hạ thấp được chỉ số cholesterol LDL và tỷ lệ mỡ cơ thể, góp phần giảm các yếu tố nguy cơ toàn thân đối với bệnh sa sút trí tuệ [6].
Kết quả từ các nghiên cứu theo dõi ở người
Các quan sát lâm sàng và cộng đồng ở người cho thấy rèn luyện aerobic như chạy bộ mang lại tác động rõ rệt lên cấu trúc não bộ [1]. Nghiên cứu chẩn đoán hình ảnh cho thấy người có thể lực tốt hơn ít bị mất thể tích chất xám, chất trắng và thể tích hồi hải mã theo tuổi tác [1]. Tham gia chương trình tập luyện aerobic liên tục trong 1 năm giúp tăng thể tích vỏ não, hồi hải mã và cải thiện đáng kể trí nhớ không gian [1].
Hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) cũng chứng minh thể lực aerobic đi kèm với cải thiện khả năng kích hoạt và kết nối giữa các vùng vỏ não [1]. Người trung niên và người cao tuổi hoàn thành chương trình tập aerobic đạt được tiến bộ rõ rệt về hiệu suất nhận thức và chức năng điều hành [1]. Ở người lớn tuổi không mắc chứng sa sút trí tuệ, lối sống vận động giúp giảm đà suy giảm của trí nhớ làm việc, tốc độ xử lý thông tin và sự tập trung [1].
Một nghiên cứu kéo dài theo dõi trên 226 người trung niên và cao tuổi (từ 55 tuổi trở lên) xem xét hoạt động thể chất suốt đời [2]. Kết quả chỉ ra hiệu suất nhận thức tổng thể vượt trội hơn có liên quan chặt chẽ với mức độ hoạt động thể chất trọn đời (p = 0,045), đặc biệt là giai đoạn 0-20 tuổi (p = 0,036) và giai đoạn 21-35 tuổi (p < 0,0001) [2]. Một tổng quan khác dẫn dữ liệu theo dõi dài tới 26 năm cũng khẳng định mối liên hệ ý nghĩa giữa vận động thể chất và bảo toàn nhận thức [2].
Mặc dù vậy, bức tranh khoa học vẫn tồn tại những luồng dữ liệu đối nghịch. Một nghiên cứu theo dõi kéo dài suốt 28 năm từng không tìm thấy tác dụng bảo vệ thần kinh của việc vận động ở độ tuổi trung niên [2]. Tác giả nghiên cứu đó đặt giả thuyết rằng các kết luận tích cực trước đây có thể do nguyên nhân đảo ngược, tức là những người ở giai đoạn tiền lâm sàng của sa sút trí tuệ đã vô tình giảm dần hoạt động thể chất [2]. Ngoài ra, tổng quan hệ thống năm 2017 tổng hợp các nghiên cứu về BDNF và chức năng điều hành ở người suy giảm nhận thức chỉ tìm thấy 5 nghiên cứu đáp ứng đầy đủ cả hai tiêu chí phân tích (trong tổng số 215 nghiên cứu liên quan), cho thấy số lượng dữ liệu kiểm chứng trực tiếp trên người bệnh sa sút trí tuệ vẫn còn khá hạn chế dù chiều hướng ghi nhận đều tích cực [7].
Cường độ tập luyện: Nhiều hơn chưa chắc đã tốt hơn
Nhiều người lầm tưởng tập luyện càng gắng sức, chạy càng nhanh và kéo dài thì não bộ càng tiết ra nhiều BDNF. Thực tế từ các thí nghiệm sinh học chỉ ra mối quan hệ giữa vận động và hệ thần kinh có thể mang tính hai pha (hormesis) [8]. Khi áp lực vận động vượt ngưỡng chịu đựng, tải lượng tập luyện quá mức có thể phản tác dụng [8].
Nghiên cứu trên chuột cống cho thấy chạy với tốc độ cao (25 mét/phút) liên tục suốt 12 tuần khiến các nơ-ron ở hồi hải mã bị teo nhỏ và tổn thương ty thể [2]. Ngược lại, chỉ nhóm chạy cường độ thấp (15 mét/phút) mới ghi nhận sự gia tăng biểu hiện của BDNF trong hồi hải mã, trong khi mức chạy gắng sức thì không đạt được kết quả này [2]. Sự quá tải vận động có thể triệt tiêu sự gia tăng BDNF, làm giảm số lượng tế bào nơ-ron non và suy giảm trí nhớ không gian về mức tương đương với nhóm ngồi bất động [8].
Do đó, tập luyện quá mức không đồng nghĩa với bảo vệ tế bào thần kinh tốt hơn. Việc kích thích BDNF và nuôi dưỡng hồi hải mã phụ thuộc nhiều vào tính liên tục, bền bỉ và cường độ vừa tầm hơn là những buổi tập kiệt sức gây hại cho tế bào [3, 5].
Ai nên thận trọng khi lựa chọn chạy bộ?
Mặc dù chạy bộ mang lại lợi ích thần kinh thông qua kích thích BDNF, bộ môn này không hoàn toàn phù hợp với mọi đối tượng, đặc biệt là người cao tuổi có bệnh lý nền đi kèm. Những người mắc thoái hóa khớp gối nặng, viêm khớp háng hoặc thoát vị đĩa đệm cột sống cần thận trọng trước các phản lực tác động lên khớp khi chạy. Người có tiền sử bệnh tim mạch, tăng huyết áp chưa kiểm soát tốt hoặc từng gặp biến cố mạch máu não cần được bác sĩ thăm khám và đánh giá chức năng tim mạch trước khi bắt đầu.
Với những người cao tuổi có dấu hiệu suy giảm thăng bằng hoặc có nguy cơ té ngã cao, việc chạy bộ ngoài trời có thể tiềm ẩn rủi ro chấn thương sọ não hoặc gãy xương. Khi có các rào cản này, người tập có thể chuyển hướng sang các hình thức tập luyện aerobic nhẹ nhàng hơn hoặc phối hợp kháng lực và bài tập thăng bằng [1]. Người đang có bệnh lý mạn tính hoặc đang sử dụng thuốc điều trị cần tham khảo ý kiến nhân viên y tế để chọn mức vận động an toàn nhất.
Áp dụng chạy bộ và rèn luyện thể chất vào đời sống
Để kích thích giải phóng BDNF và nuôi dưỡng hồi hải mã một cách an toàn, người tập nên bắt đầu với các cự ly ngắn kết hợp giữa đi bộ nhanh và chạy chậm (jogging). Một chương trình tập luyện aerobic nên duy trì đều đặn từ 3 đến 5 buổi mỗi tuần, mỗi buổi kéo dài từ 30 đến 45 phút ở cường độ vừa phải, cho phép người tập vẫn có thể nói chuyện ngắt quãng mà không bị hụt hơi quá mức [2, 6].
Không nên quá chú trọng vào tốc độ chạy mà cần hướng tới tính bền bỉ dài hạn, bởi tác động gia tăng thể tích hồi hải mã cần một quá trình duy trì từ nhiều tháng đến hàng năm [1]. Bên cạnh chạy bộ aerobic, việc kết hợp thêm các bài tập rèn luyện sức bền (kháng lực), bài tập phối hợp vận động cũng đã được chứng minh mang lại lợi ích tăng cường chức năng nhận thức thần kinh cho người lớn tuổi [1]. Người tập cần uống đủ nước, khởi động kỹ trước khi tập và duy trì dinh dưỡng cân bằng để hồi phục thể lực tốt nhất.
Chạy bộ là một phương thức tự nhiên, không dùng thuốc giúp kích hoạt dòng chảy dưỡng chất BDNF để tái tạo tế bào hồi hải mã và làm chậm đà thoái hóa thần kinh [2, 7]. Tuy nhiên, vận động thể chất không phải liều thuốc thần chữa khỏi bệnh mà cần được cá nhân hóa về cường độ, kết hợp lối sống lành mạnh để bảo vệ trí tuệ một cách toàn diện [3, 5].
