Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra một cơ chế sinh tồn đáng kinh ngạc của bộ não: các vận động viên marathon có thể tiêu thụ myelin, lớp vỏ bảo vệ bao bọc các sợi thần kinh, để cung cấp năng lượng khẩn cấp khi nguồn glucose cạn kiệt. Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature Metabolism, cho thấy khả năng thích ứng phi thường của não bộ trong những tình huống căng thẳng sinh lý cực độ.
Các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI) để quét não bộ của các vận động viên marathon trước và sau cuộc đua. Kết quả cho thấy, khi dự trữ glucose giảm xuống mức thấp, não bộ bắt đầu sử dụng myelin làm nguồn năng lượng thay thế. Quá trình này diễn ra chủ yếu ở các vùng não liên quan đến kiểm soát vận động và tích hợp thông tin cảm giác và được xem là một cơ chế sinh tồn tạm thời. Đáng chú ý, mức độ myelin đã phục hồi hoàn toàn sau khoảng hai tháng kể từ cuộc đua, cho thấy đây là một quá trình hoàn toàn có thể đảo ngược.
Tiến sĩ Marcelo José da Silva de Magalhães, một bác sĩ phẫu thuật thần kinh, giải thích rằng các tế bào oligodendrocytes, những tế bào sản xuất myelin, có khả năng sử dụng myelin làm nguồn năng lượng thay thế dưới áp lực cực độ. Ông mô tả đây là một sự thích ứng của hệ thần kinh, thể hiện tính mềm dẻo của não bộ trong các điều kiện lâm sàng nghiêm trọng. Não bộ vốn có thể sử dụng nhiều nguồn năng lượng khác nhau, bao gồm glucose và các thể ketone do gan sản xuất. Tuy nhiên, myelin lại đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tốc độ truyền dẫn xung thần kinh cao nhờ cấu trúc (chiếm khoảng 70-75%) giàu lipid của nó.
Sau khi nhu cầu năng lượng cực đoan, như trong các cuộc đua marathon, giảm đi, não bộ sẽ tổng hợp myelin mới để phục hồi các sợi trục, một quá trình kéo dài vài tuần. Phát hiện này mở ra những hiểu biết mới về khả năng phục hồi và tính mềm dẻo của não bộ, cũng như gợi ý về các chiến lược dinh dưỡng tiềm năng để hỗ trợ sức khỏe não bộ, đặc biệt trong các tình trạng thiếu hụt năng lượng hoặc các bệnh lý thoái hóa thần kinh.
Cộng đồng chạy bộ tại Brazil rất sôi động, với hơn 2.800 cuộc đua đường trường chính thức vào năm 2024 và hơn 19 triệu người dùng trên nền tảng Strava, biến Brazil trở thành quốc gia có lượng vận động viên lớn thứ hai trên ứng dụng này. Tiến sĩ Melissa Ulhôa, chuyên gia về sinh lý học, nhận xét rằng cơ thể các vận động viên marathon đã thích nghi cao độ thông qua quá trình tập luyện chuyên sâu để đối phó với những yêu cầu khắc nghiệt. Trong quá trình tập luyện kéo dài, khi dự trữ carbohydrate cạn kiệt, cơ thể sẽ chuyển sang các nguồn năng lượng trao đổi chất như thể ketone cho não và cơ bắp. Trong các bài tập gắng sức, cơ bắp cũng sản sinh ra lactate, cung cấp năng lượng nhanh chóng khi thiếu oxy.
Nghiên cứu này không chỉ làm sáng tỏ một cơ chế sinh tồn mới của não bộ mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phục hồi đầy đủ sau các hoạt động thể chất cường độ cao. Khả năng tái tạo myelin cho thấy sự linh hoạt đáng kinh ngạc của cơ thể trong việc duy trì chức năng, ngay cả dưới áp lực lớn nhất.