Chúng ta biết nhiệt độ của cơ thể, hay còn gọi là thân nhiệt, được xác định bằng các phép đo chính xác nhất hiện nay là 36,77 độ C. Con số thấp hơn đáng kể so với mốc 37 độ C như các nhà khoa học đo được từ thế kỷ 19.
Một phần lý do vì các công nghệ đo nhiệt độ hiện đại đã đạt tới độ phân giải cao hơn rất nhiều so với những nhiệt kế thủy ngân được sử dụng cách đây 2 thế kỷ. Nhưng một phần, các nhà khoa học cũng cho biết thân nhiệt của con người đang nguội dần - với tốc độ 0,03 độ C sau mỗi thập kỷ.
Điều đó có nghĩa là những cậu bé sinh từ năm 2000 trở đi đang mát hơn 0,59 độ C so với cụ kỵ của họ, những người sinh ra vào đầu những năm 1800. Và xu hướng giảm thân nhiệt ở phụ nữ thì lớn hơn đàn ông.
Nhưng có một xu hướng ngược lại, trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Brain, các nhà khoa học cho biết phụ nữ tuy có thân nhiệt thấp hơn đàn ông, não của họ lại nóng hơn.
Giống như một chiếc CPU máy tính, não bộ luôn tỏa nhiệt trong quá trình hoạt động của nó. Nghiên cứu mới này của các nhà khoa học cho thấy một số phần sâu trong não có thể đạt tới mức nhiệt lên tới gần 41 độ C. Và não của phụ nữ thì ấm hơn của đàn ông trung bình 0,4 độ C.
Những con số cũng khiến các nhà khoa học phải bất ngờ, vì trước đây, họ không nghĩ não bộ của chúng ta có thể nóng đến thế.
John O'Neill, tác giả nghiên cứu, đồng thời là một sinh học tại Phòng thí nghiệm Phân tử của Hội đồng Nghiên cứu Y khoa Anh Quốc (MRC) cho biết: "Đối với tôi, phát hiện đáng ngạc nhiên nhất từ nghiên cứu này là não của người khỏe mạnh cũng có thể đạt đến nhiệt độ được chẩn đoán là sốt ở bất kỳ nơi nào khác trên cơ thể".
Các nghiên cứu trước đây từng ghi nhận mức nhiệt độ trong não lên tới 41 độ C, nhưng chỉ ở các bệnh nhân bị chấn thương não, một số bệnh nhân bị rối loạn thần kinh như Parkinson hoặc có khối u ung thư.
Tuy nhiên trong nghiên cứu mới lần này, các nhà khoa học cho biết mức nhiệt cao này không phải là dấu hiệu của trục trặc, mà có thể thực sự là bằng chứng cho thấy não bộ đang hoạt động bình thường và khỏe mạnh.
Đặc biệt là kỹ thuật mới mà họ sử dụng để đo nhiệt độ trong não, có thể được ứng dụng trong tương lai để tìm ra các dấu hiệu tổn thương hoặc rối loạn cho các bệnh nhân, từ bệnh đau đầu, động kinh, đa xơ cứng cho đến đột quỵ, chấn thương sọ não và ung thư.
Làm thế nào để đo được nhiệt độ bên trong não?
Khi bạn bị sốt, bạn cặp nhiệt độ, vào nách, vào bẹn, hoặc vào miệng của mình. Có một số nhiệt kế điện tử thường được sử dụng trong đại dịch COVID-19, mà bạn chỉ cần bắn tia hồng ngoại lên da mình, ví dụ ở trán là đã thu được nhiệt độ. Nhưng tất cả các phương án tiếp cận này đều sẽ thất bại khi muốn đo nhiệt trong não bộ.
Đó là bởi não được bảo vệ bởi hộp sọ, thứ mà bạn không thể bắn tia hồng ngoại xuyên qua được. Bạn cũng không thể sử dụng nhiệt kế tiếp xúc để đo nhiệt độ não của người khỏe mạnh.
Mặc dù trong một số trường hợp – thường là một phần của các ca phẫu thuật não - các nhà khoa học đã thực hiện điều đó. Họ khoan một lỗ trên hộp sọ, đưa nhiệt kế vào bên trong phần não cần đo và ghi nhận nhiệt độ tiếp xúc ở đó.
Thật không may, đối với người bình thường khỏe mạnh, thủ thuật xâm lấn này rất rủi ro. Nó có thể gây tổn thương cho não bộ và để lại sẹo não vĩnh viễn. Trong khi, phần thưởng đạt được chỉ là một con số đôi khi chỉ để biết và khá vô nghĩa.
Để phát triển một phương pháp đo nhiệt độ não bộ không xâm lấn, các nhà khoa học trước đây đã có một ý tưởng. Họ tiêm các chất phản quang vào não chuột, sau đó chiếu tia hồng ngoại gần (loại tia có năng lượng cao nhất trong phổ hồng ngoại và có khả năng xuyên qua xương sọ) vào đó.
Bởi chất phản quang nhạy cảm nhiệt có thể phát ra các bước sóng khác nhau khi được tia hồng ngoại gần kích thích, các nhà khoa học có thể sử dụng một cảm biến siêu nhạy để thu các bước sóng đó.
Các dữ liệu sau đó được tái tạo để tạo thành một bản đồ nhiệt trong não bộ. Ưu điểm của phương pháp này là nó có thể cho phép đo nhiệt độ trong não với thời gian thực. Tuy nhiên, nó chỉ được thực hiện bằng cách tiêm thẳng thuốc phản quang vào não chuột.
Điều này là tối kỵ trên người, bởi tiêm thuốc phản quang thẳng vào não có thể gây nguy hiểm. Trong khi nếu chỉ tiêm vào mạch máu thông thường, thuốc phản quang sẽ không thể vượt qua hàng rào máu não – một barrie bảo vệ não bộ, với các protein làm nhiệm vụ "gác cổng" chỉ cho chất dinh dưỡng đi qua và chặn lại tất cả các thành phần được cho là có thể làm hại não, từ vi khuẩn, virus, các hóa chất và các loại thuốc.
Nói tóm lại, cách tiếp cận sử dụng chất phản quang vẫn thất bại trong việc đo nhiệt độ trong não người. Vì vậy, trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học tại MRC đã sử dụng một phương pháp mới.
Họ gọi nó là kỹ thuật gọi quang phổ cộng hưởng từ (MRS). Thay vì sử dụng ánh sáng hồng ngoại kích thích chất phản quang, các nhà khoa học sẽ bắn trực tiếp sóng từ trường xuyên vào não, và ghi nhận sự biến thiên của sóng này khi chúng tiếp xúc với các mô đang nóng và dội ngược lại.
Kết quả sẽ cho ra một bản đồ nhiệt 4D, theo thời gian thực ghi lại nhiệt độ của các vùng trong não, với độ phân giải tương đối.
Các nhà khoa học phát hiện ra não chúng ta có thể nóng tới 40 độ C vào ban ngày
Để kiểm tra khả năng làm việc của kỹ thuật MRS, các nhà khoa học đã tuyển chọn 40 tình nguyện viên khỏe mạnh trong độ tuổi 20-40 và đo nhiệt độ não của họ tại 3 thời điểm trong ngày, buổi sáng, buổi chiều và ban đêm.
Kết quả cho thấy não của chúng ta nóng hơn phần còn lại của cơ thể tới 2 độ C. Cụ thể, nhiệt độ trung bình của não người là 38,5 độ C, cao hơn mức nhiệt 36,5 độ C khi đo dưới lưỡi.
Vào ban ngày, nhiệt độ não bộ cao hơn vào ban đêm khi các tình nguyện viên chuẩn bị đi ngủ. O'Neill cho biết: "Có lý do chính đáng để tin rằng sự biến đổi hàng ngày này có liên quan đến sức khỏe lâu dài của não bộ".
Ngoài ra, não phụ nữ nóng hơn nam giới trung bình 0,4 độ C, rất có thể là do chu kỳ kinh nguyệt của họ. Đặc biệt, nhiệt độ cao nhất được ghi nhận trong não của người khỏe mạnh lên tới 40,9 độ C, tương đương nhiệt độ của một con chip trên điện thoại di động khi đang sử dụng mạng 4G.
Trong so sánh, những bệnh nhân bị chấn thương sọ não có thể đẩy nhiệt độ não bộ của họ lên tới mức 42,3 độ C. Và các nhà khoa học đang điều tra mối quan hệ giữa nhiệt độ não và khả năng sống sót của họ.
Nina Rzechorzek, một nhà thần kinh học đến từ Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử MRC cho biết việc đo được nhiệt độ bên trong não theo thời gian thực có ý nghĩa lâm sàng rất lớn. Điều này có thể cho phép các bác sĩ theo dõi chỉ số đó suốt ngày đêm, giống như nhịp tim hoặc huyết áp của người bệnh.
Nhiệt độ não cung cấp những thông tin cần thiết để đánh giá sức khỏe của bệnh nhân. Đồng thời, nó có thể là một dấu hiệu sinh học để chẩn đoán các nguy cơ rối loạn não có thể xảy ra trong tương lai.
Kỹ thuật quang phổ cộng hưởng từ hứa hẹn sẽ được ứng dụng tại nhiều bệnh viện, cho phép các bác sĩ chăm sóc bệnh nhân động kinh, đa xơ cứng cho đến những người bị đột quỵ, chấn thương sọ não và ung thư.
