Trong lĩnh vực Sinh lý học và Y học , gần như ít có đối tượng nào ảnh
hưởng rộng lớn như hệ than kinh ( bộ phận phân bố thông tin nhanh chóng giữa càc phân khác nhau của cơ thể và hơn thế nữa , là cơ sở vật chất của
đời sống tỉnh than ) . Một hình ảnh minh họa thường được dùng là xem hệ
than kinh như một hệ thống điện thoại hay điện tín trong cơ thể ma dây
thin kinh giống như đây cáp , còn não và tủy sống được xem như một trạm rộng lớn có nhiều khả năng kết nối trong bộ máy phức tạp này . Rất khó
61
khăn để có thể dat được những hiểu biết rõ ràng hơn về cấu trúc và những
đặc tính riêng của nó .
Những nghiên cứu tổng quát đã được xem xét đặc biệt bởi hai nhà
khoa học Camillo Golgi và Ramon Y Cajal ( cả hai cùng đạt giải Nobel năm 1906).Tuy nhiên , hệ than kinh được xây dựng chủ yếu từ một số lượng
rất lớn những thành phần đặc trưng hay còn gọi đơn vị cấu trúc , đã được
gọi tên là neurone .Mỗi neurone là một tế bào , phần nào biến đổi sao cho phù hợp với chức năng đặc biệt của nó trong quá trình phát triển đài . Một
số góp phan tạo nên các soi hợp lại trong day cáp thần kinh , trong khi một số khác lại chỉ chạy trong phạm vi tuỷ sống và não . Những neurone cảm
giác mang thông tin từ bể mặt cơ thể hay một cơ quan bên trong đến trạm .
Những neurone vận động sẽ dẫn các lệnh từ trạm đến cơ và tuyến .Ngay
trong trạm hai loại neurone này sẽ được nối với những neurone đặc biệt .Một vi dụ nổi tiếng được thực hiện bằng cách chớp mắt một cách vô ý thức trước một tiếng động to và đột ngột .Những ảnh hưởng bị phan ứng lại ,bởi
vậy hiện tương đó có tên là phản xạ .Với những dạng khác nhau ,phan xa
đóng vai trò rất quan trọng đối với mỗi cử động của chúng ta ,đối với nhiều quá trình trong cơ thể và gần như đối với tất cả các các mặt của đời sống
tinh than .Thông thường, những phản xạ được tao ra bởi sự kết hợp của nhóm thần kinh vận động và cảm giác .
Ngài Charles Sherrington đã có những đóng góp đặc biệt cho hiểu
biết của chúng ta về hiện tượng phản xạ .Trong những thí nghiệm chính xác, bằng cách sử dụng phương pháp định lượng ,ông đã nghiên cứu nhiều
phản xạ và cd neurone đơn lẻ nhằm thiết lập những qui luật chung về nguồn gốc và sự kết hợp giữa các phản xạ trong cơ thể.
Một người sau khi chết lập tức cơ được nghỉ ngơi ,giãn ra.Trường hợp
này không xảy ra ở một cơ quan sống ở người khỏe mạnh mà sự nghỉ ngơi thì thấy rõ ở bên ngoài . Do vậy , ngay cả lúc ngủ , cơ vẫn chịu tác động
của một trương lực đáng kể như khi đứng nên cơ biểu hiện một độ dẻo dai nhưng độ căng yếu . Như Sherrington đã cho thấy , chính do những phản xạ được phát ra , mỗi sự căng cơ có tác động lên việc tạo lập đặc biệt bên
trong , đó là một dang của bộ máy nhận cảm hay giác quan , tín hiệu sẽ
được dẫn đến tủy sống, sau đó , mức độ cường cơ phù hợp sẽ được huy
động trong cơ , từ đó , những phản xạ sau đạt được một sự mém déo nào đó, nó tạo cho cơ thể và những bộ phận cấu thành cơ thể tính ổn định cần
thiết và luôn sẵn sàng .
Khi một cử động phan xạ được tao ra , một số cơ thường xuyên co lại
8 các mức độ khác nhau . Hơn nữa , Sherrington thấy rằng hoạt động này thường đi kèm với sự thư giãn hoặc ức chế các cơ mà tác động của nó theo
hướng trái ngược . Mỗi cơ riêng lẻ nhận một lượng rất lớn sợi thần kinh , đó
là một vấn để rất phức tạp cân được xử lý trong trạm , thậm chí ngay cả trong trường hợp đơn giản , bằng một chuỗi rất nhanh , hàng ngàn các thông tin được nhận , được giải mã và hiệu quả nối được tiến hành theo cách cử
động phải chính xác và phù hợp . Trong những cử động kép , chẳng hạn như
đi bộ hay chạy , những phản xạ khác nhau sẽ khớp nhau như răng bánh xe
lẤp vào trong một công cụ chích xác , một sự tác động qua lại cực kỳ phức
tạp và do đó , rất cần thiết .
63
Những nghiên cứu của ông cho thấy việc phát ra lệnh vận động đến sợi cơ xảy ra được khi tác nhân kích thích đây đủ hoặc trương lực tăng lên trong neurone được xem như là kết quả của xung động chạy dọc . Thường
có những ảnh hưởng khác nhau có thể làm cho chính các neurone đối lập
nhau và ngay cả chỉ có một neurone và ảnh hưởng bên ngoài tương tự cũng
gây ra những tác động đối lập trên những neurone khác nhau, thậm chi
dưới điểu kiện thay đổi cũng có những tác động đối lập trên cùng một
neurone . Vấn để ở đây là điểu kiện của chính tram, chẳng hạn như mức
độ mệt mdi hay độ gia tăng của tính nhạy cảm . Ở một phạm vi nào đó ,
các neurone có khả năng tập hợp lại với nhau hoặc những neurone khác
nhau , những xung động đồng thời hoặc nối tiếp nhau cũng có thể kết hợp
lại với nhau . Khả năng ức chế hay kích thích có thể bù trừ nhau toàn bộ hay m6t phan và cả hai đều cần thiết cho quá trình bình thường của phan xạ và chúng cần phải hợp tác với nhau một cách chặt chẽ . Trong nhiều trường hợp , chúng sẽ lAn lượt chiếm ưu thế như trong trường hợp của phản xạ nhịp
nhàng .
Những k!.im phá của Sherrington đã mở ra một giai đoạn phát triển
mới của ngành Sinh lý thần kinh . Dựa trên nền tảng vững chấc mà ông đã xây dựng, nhiều điểu được nghiên cứu sâu thêm , trong số đó , phải để cập
đến công trình sáng giá của Magnus và Kleyn về sự bố trí của cơ thé , đã
được thừa nhận và được duy trì như thế nào ? Nhưng công trình của Sherrington đã phan nào vượt qua những thử thách gay go , gắn với những ứng dụng trong điều kiện bệnh lý . Chính công trình này đã cho thấy tam
quan trọng của việc hiểu biết về sự rối loạn nào đó trong hệ than kinh , tuy nhiên , vấn dé ở đây vẫn cón rất sơ khai , non trẻ .
Trong khi Sherrington quan tâm đặc biệt vào những phản xạ và
nghiên cứu xem làm thế nào sự kết nối trong trạm xảy ra được dưới ảnh hưởng của nhiều yéu tố, thì một người bạn đồng hương của ông ,Edgar Douglas Adrian, lại nổ lực tìm ra câu trả lời vé bản chất của những quá
trình được kết nối với những sợi đến trạm cũng như sợi từ trạm đi ra cả
trong bộ phận nhận cảm , chẳng hạn như cơ quan cẩm giác . Ong đã tận
dụng những sự kiện nổi tiếng được phát hiện ra từ thế kỷ trước , đó là sự hoạt động của một cơ quan thường đi kèm với sự thay đổi điện , trong đó
vùng đang hoạt động sẽ mang điện tích âm, trái dấu với vùng đang nghỉ .
Điều này đã được Fritiof Holongren đưa ra năm 1866 khi xem xét các
giác quan . Những “ dòng hoạt động” (“action current’) cũng xảy ra trong
than kinh , nơi đó , dòng này chạy với tốc độ giảm bớt đi , bằng cách như
vậy, mot người có thể nghe được một cuộc chuyện trò từ dây điện thoại ,
người này cẩn phải có khả năng nhận thức được thông tin đi vào và đi ra hoặc những xung động bằng cách rẽ dòng hoạt động này ra khỏi sợi thần kinh . Vấn để đặt ra là dòng này quá yếu , nhưng nhờ kính hiển vi , mỗi lần
quan sát đã mở ra cho nhà nghiên cứu những lĩnh vực mới về hình dạng và sự tiến bộ của công nghệ hiện đại có đủ khả năng nghiên cứu về chức năng của hệ thần kinh . Mục đích của Adrian là sử dụng những máy khuyếch đại để làm tăng hiệu ứng lên hàng ngần lần nhưng vẫn mô phỏng chúng một cách chính xác . Bằng cách này khi ông cố gấng chuyển dòng điện ra khỏi day thin kinh dưới điểu kiện tự nhiên , chẳng hạn như những tín hiệu được
65
gởi đi khi cơ duỗi , ông đã thu được những kết quả không tuân theo quy luật
nào cả , rất khó giải thích . Tuy nhiên , cũng có thể giải thích rằng , những
xung thân kinh trong những sợi thần kinh khác nhau không đến cùng một lúc , vì thế , chúng có thể tăng cường hay vô hiệu hóa lẫn nhau . Điều này có thể so sánh với việc cố gắng tao ra những cuộc nói chuyện riêng lẻ bing
cách nghe cùng lúc nhiều đường dây trong một điện thoại . Vì vậy , cần
phải cố gắng thu nhân những xung động ứng với một cuộc nói chuyện riêng lẻ hoặc một trạm gởi , mà trong đó , bằng những phương pháp nhân tạo đặc
biệt , Adrian và cộng sự của ông đã thành công đối với cả neurone cảm
giác và neurone vận động và cho thay rằng nếu những thụ quan trong cơ bị kích thích bằng những lực khác nhau thì độ lớn của những xung động vẫn không thay đổi . Điều này phù hợp với những kết luận đã rút ra được trong suốt quá trình nghiên cứu của ông : sợi thần kinh đơn lẻ truyền đi tất cả hay không truyền đi gì cả . Một tia sáng chiếu vào võng mạc của mắt , một tiếp xúc nhẹ lên da hoặc những nhân tố gây đau ở một vết thương , tất cả déu
gây ảnh hưởng bằng cách tạo ra những xung động chủ yếu cùng loại trên
những sợi thần kinh qua trung gian các giác quan đặc biệt . Do vậy , cũng
có thể cho ring : một tác động bên ngoài mạnh hơn (chẳng hạn một luồng
ánh sáng lớn ) hay một áp lực mạnh hơn gây ra một dòng xung động , thậm
chí còn nhanh đến cực đại được xác định bởi tính chất của dây thần kinh .
Tóm lại , kích thích mạnh hơn sẽ thu hút ngày càng nhiều sợi than kinh đơn lẻ . Những lệnh đưa đến cơ và sợi thân kinh cũng có tính chất này . Như vậy, kết quả giống nhau ở mọi nơi, trong trạm nhận thay đổi thì kết quả
thay đổi theo . Trạm gởi cũng được cấu tạo khác nhau , nếu ảnh hưởng bên
ngoài gây ra xung động không thay đổi thì độ nhanh của xung động thường giảm dân , tuy nhiên, tỉ lệ giảm tùy từng trường hợp khác nhau . Như vậy ,
những cơ quan cảm giác có khả năng thích ứng với những môi trường khác nhau và chỉ phản ứng lại với những môi trường bên trong nó . Hoàn cảnh
tạo ra những điểm tiếp xúc quan trọng cho chức năng sinh hóa của các giác quan khác nhau và mối quan hệ giữa môi trường bên ngoài với những cảm
giác của chúng ta .
Những nghiên cứu của Adrian đã cung cấp cho chúng ta những hiểu
biết quan trọng xung quanh vấn để về nguyên lý của dây thần kinh và khả
năng thích ứng của các giác quan . Trong thực tế , điểu nay mở ra những hướng mới trong các lĩnh vực quan trọng mà cho đến nay , chỉ mới một
phạm vi nhỏ sử dụng được cho nghiên cứu .
Những khám phá liên quan đến chức năng neurone của Adrian và
Sherrington giải quyết nhiều khía cạnh khác nhau của vấn để . Tuy nhiên ,
hợp lại , chúng vẽ nên một bức tranh khá đây đủ về tiến trình diễn ra , dẫn đến một bước tiến lớn và cin phải nỗ lực liên tục để hiểu rõ hon.
Hai mươi sấu năm trước, giải Nobel Y học — Sinh lý học được trao
cho Golgi và Cajal , người dat nền móng cho những nhận thức hiện đại vé cấu trúc hệ thần kinh , nó liên với nghiên cứu về chức năng của hệ thống
này của hai ông Sherrington và Adrian .
Viện Caroline đã quyết định trao giải Nobel 1932 cho hai ông với
công trình về chức năng của hệ thần kinh
67
V.GIAI NOBEL Y HỌC - SINH LY HỌC NĂM 1936