Tập thể dục, hoan lạc và bộ não

Jeff Tweedy, trưởng nhóm khởi nguyên của các ban nhạc rock Wilco và Uncle Tupelo, phải tranh đấu dữ dội với nhiều kiểu nghiện thuốc, đáng chú ý nhất là nghiện thuốc giảm đau theo toa, rượu và thuốc lá.

Nhiều cái là sự đồng thời trùng hợp, và một số cái thì được kích hoạt bởi chứng đau nửa đầu kinh niên, trầm cảm, và cơn hoảng loạn đã làm anh ấy khổ sở trong nhiều năm. Sau khi cai nghiện thành công và có cuộc sống không lệ thuộc thuốc trong vài năm, anh ấy nói như sau về cuộc đời mình:

Tôi chưa bao giờ cảm thấy tốt hơn. Tôi chưa bao giờ thấy khỏe mạnh hơn….Tôi chạy bốn hoặc năm dặm, bốn hoặc năm lần một tuần, nhưng tôi làm gãy chân của mình vì chạy quá nhiều vào mùa hè năm ngoái. Tôi đã đập vỡ căng thẳng trên đôi chân mình từ khi chạy rất nhiều. Bạn biết đấy, một khi bạn nghiện ngập, bạn sẽ luôn luôn nghiện ngập, tôi tìm thấy điều gì đó tốt đẹp để làm, nhưng điều đó không có nghĩa là tôi sẽ không gây tổn thương cho bản thân mình khi làm điều đó.

Vâng, tập thể dục có thể bật công tắc hoan lạc của bộ não. Và vì vậy, giống như nicotine hoặc cực khoái hoặc thực phẩm hoặc cờ bạc, nó có thể trở thành nền tảng cho sự nghiện ngập. Điều này có thể thực sự trở thành nghiện ngập thuần túy (genuine addiction), không chỉ đơn thuần như thể hiện trong kiểu phổ biến thế này, “Tôi nghiện ngủ trên tấm vải nệm.”

Nghiện tập thể dục thực sự thể hiện tất cả dấu hiệu (hallmark) của người nghiện thuốc: nhờn thuốc (tolerance), thèm thuốc (craving), thiếu thuốc (withdrawal), và nhu cầu tập thể dục “chỉ để cảm thấy bình thường.” Điều này có làm cho tập thể dục trở thành đức hạnh, xấu xa, hoặc một chút của cả hai không?

Ai cũng biết rằng luyện tập thể dục theo hướng tập bền (sustained physical exercise), cho dù là chạy hay bơi hay đạp xe, hoặc hoạt động aerobic khác đều có lợi ích về sức khỏe, bao gồm cải thiện chức năng của hệ tim mạch (cardiovascular), phổi (pulmonary) và nội tiết (endocrine).

Việc tập thể dục tự nguyện cũng liên quan đến khả năng cải thiện lâu dài chức năng tâm thần và là điều đơn lẻ tốt nhất có thể thực hiện để làm chậm lại sự suy giảm nhận thức (cognitive decline) đi cùng với sự lão hóa thông thường. Tập thể dục cũng gây ấn tượng về hiệu ứng chống trầm cảm. Nó làm giảm phản ứng của não đối với stress về cơ thể và tinh thần.

Một chương trình luyện tập thể dục thường xuyên tạo ra sự thay đổi lớn trong bộ não, bao gồm sự phát triển mới và phân nhánh của các mạch máu nhỏ và sự gia tăng độ phức tạp về hình thái học của một số nhân thần kinh. Nó cũng liên quan đến một loạt các thay đổi sinh hóa tương quan lẫn nhau, bao gồm sự gia tăng mức độ của protein quan trọng có tên là BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor). Ở thời điểm hiện tại, chúng ta có ít hiểu biết về những thay đổi hình thái hay sinh hóa nào làm nền tảng cho các tác dụng có lợi của việc tập thể dục tự nguyện lên chức năng của não bộ, nhưng đây là lãnh vực vẫn đang được nghiên cứu.

Ngoài hiệu ứng có lợi lâu dài của chương trình tập thể dục theo hướng bền, cũng có những lợi ích ngắn hạn của việc tập thể dục mà sẽ dần mất đi (wear off) sau khoảng một đến hai giờ đồng hồ. Trong số đó bao gồm sự gia tăng ngưỡng đau (pain threshold), giảm bớt các lo lắng cấp tính (acute anxiety) và “runner’s high – trạng thái phiêu sau khi chạy bộ.”

Runner’s high (có thể xuất hiện sau khi luyện tập cường độ cao bằng bất kỳ hình thức tập luyện nào, chứ không chỉ có riêng chạy bộ) là ngắn hạn, nó là trạng thái hưng phấn sâu vượt xa sự đơn giản của thư giãn hay cảm giác an bình. Các cuộc điều tra cẩn thận đã phát hiện ra là nó khá hiếm: Đa số vận động viện, cho dù là không chuyên hay chuyên nghiệp, không bao giờ trải nghiệm điều này, và khi họ có nó, nó cũng không liên tục. Sự thật, nhiều người chạy bộ đường dài hoặc bơi đường dài đơn thuần cảm thấy bị cạn kiệt hoặc thậm chí buồn nôn khi về đích, chứ không phải hạnh phúc cực điểm.

Kể từ những năm 1970 hiện tượng runner’s hight được cho là sự ảo tưởng phổ biến có nguồn gốc từ việc tập thể dục-kích hoạt sản xuất endorphins – các phân tử giống morphine của não. Ý tưởng này được khởi xướng từ hàng loạt nghiên cứu trong đó máu được rút ra từ đối tượng trước và sau khi luyện tập cường độ cao (intense exercise). Phân tích tiết lộ tập thể dục liên kết với việc gia tăng mức độ của một loại endorphin cụ thể trong máu, được gọi là beta-endorphin.

Có một vấn đề lớn trong việc cố gắng liên kết runner’s high với sự lưu thông beta-endorphin. Beta-endorphin gần như không thể vượt qua được hàng rào tế bào ngăn chia dòng máu từ bộ não. Nếu beta-endorphin trong dòng máu thực sự chịu trách nhiệm cho runner’s high, thì nó sẽ phải tăng mức độ của một số chất hóa học khác được gửi đi – cái cũng sẽ vào trong não bộ để gây tác dụng. Ngoài ra, có nhiều loại endorphins khác nhau (và phân tử liên quan của chúng được gọi là enkephalins, cùng với endorphins được gọi là “opioids nội sinh”) được tổng hợp (synthesized) trong não và có thể là nguyên nhân tạo ra hưng phấn mà không cần phải vượt qua hàng rào máu não (blood-brain barrier).

Có một cách để trả lời câu hỏi này là thực hiện một phép đo qua chọc ống sống thắt lưng (spinal tap) trước và sau khi tập thể dục để biết được là liệu mức độ opioid có tăng lên trong dịch não tủy không (cerebrospinal fluid) – cái chảy trong não và tủy sống (spinal cord).

Tuy nhiên, vì chọc dò vào cột sống rất đau đớn và có nguy cơ biến chứng nhỏ, các hội đồng đánh giá đối tượng thí nghiệm là con người ở hầu hết các tổ chức đã phán quyết rằng sẽ là không có đạo đức nếu thực hiện loại thử nghiệm đó.

Bác sĩ Henning Boecker và cộng sự của ông tại Đại học Bonn ở Đức đã thực hiện việc điều tra hiện tượng runner’s high mà không cần sử dụng đến thủ thuật chọc ống sống thắt lưng, họ thực hiện phép đo mức độ opioid trong não bằng cách sử dụng máy quét não.

Họ tuyển mười người chạy bộ đường dài không chuyên, những người trước đó báo cáo là đã trải nghiệm trạng thái runner’s high. Mỗi đối tượng được thực hiện việc quét não cơ bản sử bằng cách sử dụng một loại thuốc phóng xạ được thiết kế để đo sự tiết của tất cả các dạng của opioid nội sinh (nó ràng buộc với tất cả các dạng của nhiều thụ thể opioid thuộc não bộ) và hoàn thành thêm một cuộc khảo sát về tâm trạng.

Sau khi đối tượng có hai giờ chạy bộ, tiếp theo là 30 phút nghỉ ngơi làm mát, việc quét não và khảo sát tâm trạng được lặp lại. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chạy đường dài có liên kết với sự gia tăng tiết opioid trong não của người chạy bộ, đặc biệt là ở vỏ não trán trước (trung tâm lên kế hoạch và đánh giá) và vùng vòng cung vỏ não trán trước (anterior cingulate cortex) và insula (cái có nhiệm vụ là cổng giao tiếp kết nối giữa nỗi đau và sự hoan lạc với các cảm xúc). Ngoài ra, những đối tượng báo cáo có sự hưng phấn cao sau khi chạy cũng có mức độ cao của việc tiết ra opioid.

Nghiên cứu này là bước khởi đầu lý thú, nhưng vẫn cần thêm nhiều điều cần làm trong lĩnh vực này. Một hướng hữu ích của công việc (one useful line of work) là lặp lại thử nghiệm sử dụng các đầu dò thuốc thụ cảm opioid cụ thể hơn để có gắng nêu ra một opioid nội sinh cụ thể trong hiện tượng runner’s high. Sau đó thuốc chặn các thụ thể có thể được đưa ra để xem cảm giác runner’s high có bị suy giảm không.

Có khả năng là hiện tượng runner’s high không hoàn toàn có trung gian bởi hệ thống opioid: Tập thể dục cũng làm tăng mức độ của endocannabinoids trong máu, phân tử giống cần sa của não bộ. Không giống beta-endorphin, là chất không dễ dàng vượt qua được hàng rào máu não, endocannbinoids thì lại dễ dàng di chuyển khắp cơ thể. Vì vậy việc tập thể dục gây ra sự gia tăng mức độ endocannabinoid trong máu có thể được phản ánh trong não bộ và cũng có thể góp phần vào cảm giác hưng phấn của runner’s high.

Kết hợp các thông tin lại, chúng ta biết là tập thể dục cường độ cao có thể mang lại cảm giác hưng phấn trong ngắn hạn, giảm lo âu và gia tăng ngưỡng đau đớn. Có sự gia tăng trùng hợp nồng độ của opioid trong não và có lẽ cả endocannabinoids, cả hai đều có thể tạo ra hiệu ứng tâm lý ngắn hạn. Chúng ta cũng biết là endocannabinoids và opioids có thể gián tiếp kích hoạt tế bào dopamine của vùng VTA (vùng chỏm não – ventral tegmental area, một phần quan trọng của mạch hoan lạc) và do đó kích thích mạch não trước trung gian của sự khoái sướng.

Chúng ta biết tập thể dục có thể gây nghiện và các chất gây nghiện và hành vi gây nghiện khác đều có sự gia tăng tiết dopamine trong vùng mục tiêu VTA như đặc điểm chung giữa chúng. Ở chuột, việc chạy bánh xe theo kiểu chạy bền có thể là nguyên nhân tiết ra dopamine trong khu vực nucleus accumbens và các khu vực mục tiêu VTA khác. Chuột cũng cho thấy một số dấu hiệu của việc nghiện tập thể dục. Lấy ví dụ, chúng có thể luyện tập rất chăm chỉ (tỉ như thực hiện việc nhấn đòn bẩy nhiều lần) để có thể tham gia vào việc chạy bánh xe.

Tất cả những quan sát này tập hợp lại gợi ý rằng tập thể dục cường độ cao sẽ kích hoạt việc tiết ra từ vùng VTA có tế bào não dopamine, quá trình này sẽ làm cơ sở cho ít nhất một số phần của trạng thái runner’s high. Không may là đến thời điểm này (2011 – năm bài báo gốc tiếng Anh xuất bản) có rất ít bằng chứng hỗ trợ cho giả thuyết này ở con người.

Gene-Jack Wang và các cộng sự tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven sử dụng máy quét não để hình ảnh hóa sự tiết ra của dopamine trong khu vực nucleus accumbens và một phần thể vân (dorsal striatum) của 12 đối tượng trước và sau 30 phút chạy trên máy chạy bộ cường độ cao, tiếp sau giai đoạn 10 phút nghỉ làm mát. Họ phát hiện ra rằng không có sự khác biệt trên sự chiếm giữ của thụ thể dopamine D2 (đo lường sự phóng thích dopamine) kết hợp với chế độ tập thể dục này. Không có phép đo tâm trạng nào được đánh giá, vì vậy chúng ta không biết đối tượng có trải nghiệm trạng thái runner’s high hay không. Sẽ hữu ích khi lặp lại thí nghiệm này cùng với phép đo tâm trạng và luyện tập cường độ cao hơn, như cách Boecker và cộng sự đã làm với phép đo opioid nội sinh.

(Nguồn Exercise, pleasure and the brain – Tác giả: David J Linden Ph.D – Website: Psychology Today)