Sau khi tòa tháp đôi của Trung tâm Thương mại Thế giới sụp đổ vào ngày 11 tháng 9 năm 2001, trong màn khói dày đặc và những tiếng la hét kinh hoàng, các bác sĩ tại Trường Y Icahn thuộc bệnh viện Mount Sinai ở Manhattan đã đề nghị kiểm tra những ai có mặt tại khu vực đó để đánh giá mức độ phơi nhiễm với độc tố.
Trong số những người tới kiểm tra có 187 phụ nữ mang thai. Nhiều người trong số họ bị sốc, một người đồng nghiệp đã nhờ tôi hỗ trợ chẩn đoán và theo dõi họ. Những người đó có nguy cơ phát triển rối loạn căng thẳng hậu sang chấn (post traumatic stress disorder) với các triệu chứng như hồi tưởng, gặp ác mộng, tê liệt cảm xúc hoặc những biểu hiện rối loạn tâm thần khác kéo dài nhiều năm sau đó. Câu hỏi đặt ra là liệu thai nhi có gặp nguy hiểm hay rủi ro nào không?
Nhóm nghiên cứu về sang chấn của tôi đã nhanh chóng đào tạo các nhân viên y tế để đánh giá và, nếu cần thiết, điều trị cho những bà mẹ này. Chúng tôi theo dõi họ suốt quá trình thai kỳ và cả sau khi sinh em bé. Khi những đứa trẻ chào đời, chúng nhỏ hơn bình thường – dấu hiệu đầu tiên cho thấy ảnh hưởng tâm lý từ vụ khủng bố đến tận trong thế giới nhỏ bé bên trong bà bầu.
Chín tháng sau, chúng tôi cho kiểm tra 38 cặp mẹ con trong một buổi khám sức khỏe. Các đánh giá tâm lý cho thấy nhiều bà mẹ đã phát triển rối loạn căng thẳng stress hậu sang chấn (từ đây sẽ viết tắt là PTSD). Và những người này có mức hormone cortisol – một loại hormone liên quan đến căng thẳng – thấp bất thường, một điểm mà các nhà nghiên cứu lúc bấy giờ bắt đầu liên hệ với rối loạn này.
Khá ngạc nhiên nhưng cũng đầy lo ngại rằng, nước bọt của những đứa bé 9 tháng tuổi cũng cho thấy mức cortisol thấp. Hiện tượng này rõ rệt nhất ở những bé có mẹ đang mang thai ở tam cá nguyệt (trimester) thứ ba vào ngày định mệnh đó. Trước đó một năm thôi, nhóm nghiên cứu do tôi dẫn đầu đã báo cáo mức cortisol thấp ở những người trưởng thành là con của những nạn nhân sống sót sau thảm họa diệt chủng Holocaust, nhưng chúng tôi cho rằng điều này liên quan tới việc họ được nuôi dạy bởi cha mẹ chịu ảnh hưởng lâu dài về mặt cảm xúc do sang chấn nghiêm trọng. Giờ đây, có vẻ như sang chấn có thể để lại dấu ấn cho thế hệ sau, ngay cả trước khi những đứa trẻ được sinh ra.
Trong nhiều thập kỷ sau đó, các nghiên cứu của nhóm chúng tôi và các nhóm khác đã xác nhận rằng những trải nghiệm bất lợi có thể ảnh hưởng đến thế hệ kế tiếp thông qua nhiều con đường khác nhau. Cách di truyền ảnh hưởng rõ ràng nhất là thông qua hành vi của cha mẹ, nhưng các yếu tố trong thai kỳ, thậm chí thay đổi trong trứng và tinh trùng, cũng có thể đóng vai trò. Và tất cả những con đường này dường như đều liên quan đến di truyền biểu sinh (epigenetics): tức là những thay đổi trong cách các gen hoạt động.
Biểu sinh có thể lý giải vì sao tác động của sang chấn vẫn tồn tại lâu dài sau khi mối đe dọa đã qua, và nó cũng góp phần giải thích các con đường đa dạng mà sang chấn có thể được truyền lại cho các thế hệ tương lai. Những phát hiện này thoạt đầu có vẻ đáng lo ngại, cho thấy rằng sang chấn ở cha mẹ có thể khiến con cái dễ bị tổn thương về sức khỏe tâm thần. Nhưng cũng có một số bằng chứng cho thấy phản ứng biểu sinh này có thể là một cơ chế thích nghi, giúp con cái của những người từng trải qua sang chấn có khả năng đối mặt tốt hơn với những nghịch cảnh tương tự. Hoặc liệu cả hai kết quả này đều có thể cùng tồn tại?
Sau thảm họa
Lần đầu tiên tôi tiếp cận với hiện tượng sang chấn lưu truyền qua các thế hệ là vào những năm 1990, không lâu sau khi nhóm nghiên cứu của tôi ghi nhận tỉ lệ mắc PTSD cao ở những người sống sót sau thảm họa diệt chủng Holocaust trong cộng đồng nơi tôi lớn lên tại Cleveland.
Đây là nghiên cứu đầu tiên cho mảng này và nhanh chóng thu hút sự chú ý rộng rãi; chỉ sau đó vài tuần, tôi được giao phụ trách một trung tâm nghiên cứu Holocaust mới thành lập tại Bệnh viện Mount Sinai, nơi hầu hết nhân sự đều là tình nguyện viên chuyên nghiệp. Điện thoại reo liên tục không ngừng. Nhưng không chỉ có những người sống sót gọi tới – đa số là con cái của họ, những người trưởng thành. Có một người kiên trì gọi điện, tôi đặt tên anh ấy là Joseph, nhất quyết yêu cầu tôi nghiên cứu những người giống như anh. “Tôi là nạn nhân của Holocaust,” anh nói.
Khi tới phỏng vấn, Joseph không có một phong thái giống với nạn nhân. Trước mặt tôi là một nhà đầu tư ngân hàng giàu có, bảnh bao trong bộ vest Armani, trông anh như bước ra từ những trang bìa tạp chí vậy. Nhưng Joseph sống mỗi ngày với cảm giác mơ hồ rằng điều gì đó khủng khiếp sắp xảy ra và anh có thể phải chạy trốn hoặc chiến đấu để sống còn. Từ những năm 20 tuổi, anh đã chuẩn bị cho tình huống tồi tệ nhất: luôn mang theo tiền mặt và trang sức, học boxing và võ thuật. Gần đây, anh bị giày vò bởi những cơn hoảng loạn và ác mộng về sự đàn áp, có thể bị kích hoạt bởi các tin tức về thanh trừng sắc tộc ở Bosnia.
Cha mẹ Joseph gặp nhau trong một trại tị nạn sau khi sống sót qua nhiều năm ở trại tập trung Auschwitz, rồi đến Mỹ với hai bàn tay trắng. Cha anh làm việc 14 tiếng mỗi ngày, gần như không nói gì, và chưa bao giờ nhắc đến chiến tranh. Nhưng hầu như mỗi đêm, ông lại khiến cả nhà tỉnh giấc vì la hét kinh hoàng trong cơn ác mộng.
Mẹ anh thì trái lại—bà nói không ngừng về chiến tranh, kể những câu chuyện sống động trước giờ đi ngủ về việc người thân của bà bị sát hại ngay trước mắt. Bà quyết tâm để con trai mình thành công, và việc Joseph chọn sống độc thân, không có con khiến bà tức giận. “Tôi không sống sót khỏi Auschwitz để rồi con tôi lại chấm dứt dòng máu gia đình,” bà thường nói. “Con có nghĩa vụ với mẹ và với lịch sử.”
Chúng tôi đã gặp nhiều người giống như Joseph: những người trưởng thành là con của các nạn nhân Holocaust, chịu đựng lo âu, buồn phiền, mặc cảm tội lỗi, các mối quan hệ rối loạn và những hình ảnh liên quan đến Holocaust xâm nhập tâm trí. Joseph đã đúng—tôi cần phải nghiên cứu những người như anh ấy. Vì những người gọi cho chúng tôi là nhóm “tự chọn” (trong ngôn ngữ nghiên cứu), chúng tôi quyết định đánh giá con cái của những người sống sót sau Holocaust mà chúng tôi đã khảo sát trước đó ở Cleveland. Kết quả rất rõ ràng:
Con cái của những người sống sót có nguy cơ cao hơn đáng kể mắc các rối loạn tâm trạng, lo âu và PTSD so với người khác. Thêm vào đó, nhiều người trong số họ cũng có mức cortisol thấp—điều mà chúng tôi từng quan sát thấy ở cha mẹ họ mắc PTSD.
Chiến – Chạy hay Đóng băng? Và mối liên hệ tới sang chấn
Vậy tất cả những điều này có nghĩa là gì? Việc gỡ rối mối liên hệ giữa sang chấn, hormone cortisol và PTSD đã chiếm trọn sự quan tâm của tôi và nhiều nhà nghiên cứu khác trong suốt nhiều thập kỷ qua. Khái niệm phản ứng chiến, chạy hoặc đóng băng kinh điển (fight, flight, và freeze) ra đời từ những năm 1920, khi gặp một tình huống đe dọa, cơ thể sẽ giải phóng các hormone căng thẳng như adrenaline và cortisol. Những hormone này giúp kích hoạt hàng loạt thay đổi trong cơ thể, như làm nhịp tim đập nhanh và các giác quan trở nên nhạy bén, giúp con người (hoặc động vật) tập trung và phản ứng nhanh với mối nguy hiểm trước mắt. Người ta từng tin rằng những phản ứng cấp tính này sẽ biến mất khi mối đe dọa không còn nữa.
Tuy nhiên, vào năm 1980, các bác sĩ tâm thần và các nhà hoạt động ủng hộ cựu chiến binh Chiến tranh Việt Nam đã giành được thắng lợi sau nhiều năm đấu tranh để PTSD được đưa vào ấn bản thứ ba của Cẩm nang Chẩn đoán và Thống kê các Rối loạn Tâm thần (DSM-III). Đây là lần đầu tiên sang chấn được chính thức công nhận là có thể gây ra hậu quả lâu dài. Nhưng chẩn đoán này gây nhiều tranh cãi. Nhiều nhà tâm lý học cho rằng việc đưa PTSD vào DSM-III mang động cơ chính trị nhiều hơn là khoa học—một phần bởi vì chưa có lời giải thích khoa học rõ ràng nào về cách mà một mối đe dọa có thể tiếp tục ảnh hưởng đến cơ thể rất lâu sau khi nó đã kết thúc.
Vấn đề trở nên phức tạp hơn khi các nghiên cứu về cựu binh Việt Nam đưa ra những kết quả đầy khó hiểu. Vào giữa những năm 1980, các nhà thần kinh học John Mason, Earl Giller và Thomas Kosten – khi đó cả ba đều làm việc tại Đại học Yale – báo cáo rằng các cựu binh mắc PTSD có mức adrenaline cao nhưng mức cortisol lại thấp hơn so với những bệnh nhân có các chẩn đoán khác. Vì căng thẳng thường khiến các hormone liên quan, bao gồm cả cortisol, tăng lên nên nhiều nhà nghiên cứu đã hoài nghi về những quan sát này.
Một năm sau, khi tôi gia nhập phòng thí nghiệm Yale với vai trò nghiên cứu sinh, tôi thực hiện một phương pháp đo mức độ cortisol khác trên một nhóm cựu binh khác. Điều ngạc nhiên là tôi đã lặp lại được phát hiện đó.
Tôi vẫn không thể tin rằng mức cortisol thấp lại có liên quan đến sang chấn. Tôi tự lý luận rằng chắc chắn thảm họa diệt chủng Holocaust cũng khủng khiếp như Chiến tranh Việt Nam — và khi lớn lên trong vai trò con gái của một giáo sĩ Do Thái, sống giữa một cộng đồng đầy những người sống sót sau Holocaust, nhiều người trong số đó là cha mẹ của bạn bè tôi, tôi chưa từng nhận thấy điều gì bất thường ở họ.
Tôi tin chắc rằng họ không mắc PTSD hay có mức cortisol thấp, và tôi nói điều đó với người cố vấn của mình, Giller. “Đó là một giả thuyết có thể kiểm nghiệm,” ông ấy đáp. “Sao cô không nghiên cứu nó thay vì chỉ suy đoán?”
Thế là nhóm nghiên cứu gồm năm người của tôi đáp xuống Cleveland, mang theo một máy ly tâm và các thiết bị khác. Chúng tôi ở tại nhà bố mẹ tôi, ban ngày đi từng nhà để phỏng vấn mọi người và buổi tối quay về để xét nghiệm mẫu máu và nước tiểu. Khi kết quả thu được, chúng rất rõ ràng: một nửa số người sống sót sau Holocaust mắc PTSD, và những người mắc PTSD thì có mức cortisol thấp. Không còn gì để nghi ngờ nữa — ngay cả khi sang chấn đã xảy ra từ rất lâu, PTSD vẫn luôn song hành cùng với mức cortisol thấp.
Nhưng tại sao lại như vậy? Và điều gì xảy ra trước đó? Một manh mối quan trọng đến từ một bài tổng quan năm 1984 của cố giáo sư Allan Munck và các nhà nghiên cứu khác tại Trường Y Geisel thuộc Đại học Dartmouth. Họ lưu ý rằng trong số các hormone căng thẳng, cortisol đóng vai trò điều hòa đặc biệt. Mức độ cao của các hormone căng thẳng, nếu duy trì trong thời gian dài, sẽ gây hại cho cơ thể theo nhiều cách khác nhau — làm suy yếu hệ miễn dịch và gia tăng nguy cơ mắc các vấn đề như cao huyết áp.
Nhưng trong bối cảnh sang chấn cấp tính, ngược lại, cortisol đóng vai trò bảo vệ. Nó ngăn chặn việc giải phóng các hormone căng thẳng — bao gồm cả chính nó — nhờ đó làm giảm thiểu tổn thương tiềm tàng đến các cơ quan và não bộ. Một vòng phản hồi sinh ra từ sang chấn như vậy có thể hình dung là đã đặt lại “nhiệt kế” cortisol về mức thấp hơn.
Tôi lại nhặt thêm một mảnh ghép khác và đặt vào vị trí cho nghiên cứu của mình. Vào đầu những năm 1990, chúng tôi đã phát hiện rằng các cựu binh từng bị lạm dụng khi còn nhỏ có khả năng phát triển PTSD cao hơn. Dần dần, một hình ảnh bắt đầu hiện ra, kết nối giữa trải nghiệm bất lợi căng thẳng thời thơ ấu — một giai đoạn mà đứa trẻ thường rơi vào trạng thái “đóng băng” vì không thể chống trả hay bỏ chạy — với mức cortisol thấp và khả năng mắc PTSD trong tương lai.
Chúng tôi đã nghiên cứu những người từng bị cưỡng hiếp hoặc gặp tai nạn giao thông khi họ được đưa vào phòng cấp cứu, và nhận thấy rằng những người có mức cortisol thấp có khả năng cao hơn sẽ phát triển PTSD sau vụ tấn công hoặc tai nạn đó.
Liệu mức cortisol thấp có thể đã tồn tại trước khi việc đưa họ vào phòng cấp cứu xảy ra không? Tôi tự hỏi bản thân như thế. Chúng tôi lập luận rằng: nếu một người có mức cortisol thấp phải trải qua một trải nghiệm sang chấn, thì lượng cortisol trong cơ thể họ có thể không đủ cao để kìm hãm phản ứng căng thẳng. Khi đó, mức adrenaline có thể tăng vọt, ghi dấu ký ức về sang chấn mới một cách mãnh liệt trong não bộ — và về sau, ký ức đó có thể xuất hiện trở lại dưới dạng hồi tưởng (flashback) hoặc ác mộng. Có lẽ, mức cortisol thấp là một chỉ dấu cho thấy tính dễ tổn thương trước PTSD.
Nghiên cứu về những người con của những người sống sót sau thảm họa Holocaust đã ủng hộ giả thuyết này. Con của những người sống sót mắc PTSD thường có mức cortisol thấp, ngay cả khi bản thân họ không mắc PTSD. Đúng như chúng tôi nghi ngờ, cortisol thấp dường như có liên quan đến tính dễ bị tổn thương trước PTSD.
Vòng lặp phản hồi
Nhưng cơ chế nào kết nối giữa việc tiếp xúc với sang chấn, mức cortisol thấp và nguy cơ mắc PTSD trong tương lai? Chúng tôi bắt đầu một loạt các nghiên cứu để trả lời câu hỏi này. Đáng chú ý, chúng tôi phát hiện rằng các cựu binh Việt Nam mắc PTSD có số lượng thụ thể glucocorticoid cao hơn. Đây là những loại protein mà cortisol gắn vào để thực hiện các chức năng đa dạng của nó.
Phát hiện này cho thấy mức độ nhạy cảm với cortisol cao hơn: chỉ một sự gia tăng nhỏ trong nồng độ hormone này có thể gây ra phản ứng sinh lý thái quá. Tuy nhiên, chỉ đến khi chúng tôi xem xét kỹ hơn cơ sở phân tử của chức năng cortisol — một phần thông qua nghiên cứu về di truyền biểu sinh — thì chúng tôi mới hiểu được cách mà sang chấn có thể đặt lại vòng phản hồi cortisol.
Vào những năm 1990, các nhà khoa học bắt đầu nhận ra rằng sản phẩm đầu ra của gen có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố không được mã hóa trực tiếp trong ADN. Gen cung cấp các khuôn mẫu để sản sinh protein. Nhưng cũng giống như việc những chiếc bánh được làm từ cùng nguyên liệu vẫn có thể cho ra thành phẩm khác nhau tùy theo nhiệt độ của lò nướng, thì lượng protein được tạo ra — hay mức độ “biểu hiện” của gen — cũng phụ thuộc vào môi trường.
Phát hiện này đã dẫn đến sự ra đời của sự di truyền biểu sinh — chuyên nghiên cứu về những yếu tố ảnh hưởng đến biểu hiện gen và cách thức chúng tác động. Di truyền biểu sinh đóng vai trò then chốt trong việc hiểu về thần kinh sinh học của PTSD cũng như tác động xuyên thế hệ của sang chấn.
Các nhà biểu sinh học nghiên cứu những công tắc bật/tắt biểu hiện gen. Một trong những cơ chế đó, gọi là methyl hóa (methylation), liên quan đến một nhóm methyl — một phân tử methane bị thiếu đi một trong bốn nguyên tử hydro, khiến nó có một liên kết hóa học tự do để gắn vào nguyên tử hoặc phân tử khác.
Methyl hóa là quá trình trong đó, với sự hiện diện của các enzyme đặc hiệu, các nhóm methyl gắn vào các vị trí quan trọng trên chuỗi ADN hoặc trong phức hợp ADN và protein gọi là chromatin. Khi chiếm chỗ như những rào chắn trên đường cao tốc, các nhóm methyl có thể cản trở quá trình chuyển biên— bước cơ bản trong biểu hiện gen, khi một đoạn RNA được tạo ra từ khuôn ADN. Tăng methyl hóa thường cản trở phiên mã, trong khi giảm methyl hóa sẽ thúc đẩy quá trình này. Những thay đổi này mang tính bền vững, vì chúng vẫn tồn tại qua các lần phân chia tế bào bình thường và chỉ có thể bị loại bỏ nhờ các enzyme đặc hiệu.
Năm 2015, nhóm nghiên cứu của chúng tôi là một trong những nhóm đầu tiên xác định được các thay đổi biểu sinh trên các gen liên quan đến căng thẳng ở các cựu binh mắc PTSD. Những thay đổi này phần nào giải thích vì sao tác động của sang chấn lại dai dẳng đến vậy, kéo dài hàng thập kỷ. Cụ thể, chúng tôi quan sát thấy giảm methyl hóa ở một vùng quan trọng của NR3C1 — một gen mã hóa thụ thể glucocorticoid, điều này có khả năng làm tăng độ nhạy cảm của các thụ thể này.
Sự biến đổi biểu sinh này đưa ra một lời giải thích tiềm năng cho cách mà sang chấn có thể “đặt lại” mức cortisol. Cơ thể điều hòa phản ứng căng thẳng thông qua một cơ chế phản hồi phức tạp. Khi mức cortisol tăng, cơ thể sẽ phản ứng bằng cách giảm sản xuất hormone này, điều đó có thể dẫn đến việc tăng số lượng và độ nhạy của các thụ thể glucocorticoid.
Với các thay đổi biểu sinh và những tác động khác tích tụ do phản ứng kéo dài với sang chấn, vòng phản hồi này có thể bị điều chỉnh lại. Ở những người đã từng trải qua sang chấn, hệ thống căng thẳng của họ có thể trở nên quá nhạy cảm và mức cortisol bị suy giảm, dẫn đến phản ứng adrenaline mạnh hơn khi gặp sang chấn tiếp theo, và từ đó gây ra PTSD.
Di truyền biểu sinh
Liệu một số thay đổi biểu sinh ở những người sống sót sau sang chấn có thể cũng được tìm thấy ở con cái của họ hay không? Việc phát hiện mức cortisol thấp ở các em bé sinh sau sự kiện 11/9 vào năm 2002 cho thấy chúng tôi đã suy nghĩ sai lệch về một số điều ngay từ đầu. Trước đây, chúng tôi luôn giả định rằng sang chấn được truyền qua hành vi: các vấn đề của Joseph dường như bắt nguồn từ bầu không khí căng thẳng và tang thương trong gia đình thời thơ ấu của cậu. Nhưng giờ đây, có vẻ như môi trường trong tử cung cũng đóng vai trò quan trọng. Và giới tính của người cha hoặc mẹ bị sang chấn cũng ảnh hưởng đến kết quả.
Trong những nghiên cứu ban đầu về những đứa con của người sống sót sau Holocaust, chúng tôi chỉ chọn những người có cả hai cha mẹ đều là người sống sót. Sau đó, chúng tôi làm lại nghiên cứu để kiểm tra xem giới tính của cha/mẹ có tạo ra sự khác biệt hay không — và đúng là có. Những người có mẹ (hoặc cả hai cha mẹ) bị PTSD có xu hướng có mức cortisol thấp hơn và thể hiện sự nhạy cảm cao hơn ở các thụ thể glucocorticoid. Ngược lại, những người chỉ có cha bị PTSD nhưng mẹ thì không lại cho thấy hiệu ứng ngược lại.
Khi xem xét kỹ hơn, chúng tôi lại phát hiện giảm mức methyl hóa trong gen thụ thể glucocorticoid, NR3C1, ở con của những người mẹ (hoặc cả cha và mẹ) bị PTSD. Những thay đổi này phản chiếu đúng những gì mà chúng tôi đã quan sát thấy ở chính những người mẹ từng sống sót. Nhưng ở những người chỉ có cha mắc PTSD, chúng tôi lại quan sát thấy methyl hóa nhiều hơn — một hiệu ứng ngược lại hoàn toàn. Các phát hiện này gợi ý rằng PTSD ở mẹ và cha có thể dẫn đến các thay đổi biểu sinh khác nhau trên gen thụ thể glucocorticoid ở con cái.
Trong một loạt nghiên cứu thứ hai bắt đầu từ năm 2016, chúng tôi đã xem xét methyl hóa trong một gen khác, FKBP5, gen này mã hóa một loại protein liên quan đến việc điều hòa khả năng của thụ thể glucocorticoid trong việc liên kết với cortisol. Kết quả cho thấy các kiểu methyl hóa tương đồng trong gen FKBP5 ở cả cha mẹ là người sống sót sau Holocaust và con cái của họ. Tuy nhiên, do số lượng người tham gia nghiên cứu khá ít — vào thời điểm đó, rất khó để tìm được nhiều người sống sót sau Holocaust còn sống và có thể tham gia cùng với con cái của họ — nên chúng tôi không thể kiểm tra xem các yếu tố như tình trạng PTSD của cha mẹ có ảnh hưởng như thế nào đến methyl hóa FKBP5.
Tuy nhiên, chúng tôi đã lặp lại và mở rộng nghiên cứu này với một mẫu lớn hơn đáng kể chỉ gồm con cái của những người sống sót sau Holocaust. Vào năm 2020, chúng tôi báo cáo rằng những người trưởng thành có mẹ — chứ không phải cha — từng tiếp xúc với thảm họa Holocaust khi còn nhỏ có mức methyl hóa FKBP5 thấp hơn. Hiệu ứng này không phụ thuộc vào việc người mẹ có mắc PTSD hay không. Điều đó gợi ý rằng sang chấn có thể đã ảnh hưởng đến trứng của người mẹ từ khi bà còn là một đứa trẻ, hàng chục năm trước khi sinh con.
Vì việc nghiên cứu xuyên thế hệ trên người là rất khó khăn, các nhà khoa học thường phải dùng đến mô hình động vật để khám phá cơ chế truyền biểu sinh. Năm 2014, Brian Dias và Kerry Ressler, khi đó đều làm việc tại Trường Y Đại học Emory, đã báo cáo một con đường biểu sinh truyền qua tinh trùng giữa các thế hệ.
Họ cho một con chuột đực ngửi mùi hoa anh đào trong lúc bị giật điện nhẹ, nhằm tạo phản ứng sợ hãi với mùi hương đó. Phản ứng này đi kèm với các thay đổi biểu sinh trong não và tinh trùng của con chuột. Điều đặc biệt là con đực của những con chuột bị giật điện cũng biểu hiện nỗi sợ với mùi hoa anh đào — cùng với những thay đổi biểu sinh trong não và tinh trùng — dù chưa từng bị giật điện. Những hiệu ứng này còn được truyền tiếp đến thế hệ thứ hai. Nói cách khác, bài học mà “ông chuột” học được — rằng mùi hoa anh đào là mối nguy hiểm — đã được truyền lại cho cả “con” và “cháu” của nó.
Trong một nghiên cứu được công bố vào năm 2020, tôi cùng các đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu biểu hiện gen trên toàn bộ hệ gen người (genome-wide gene expression) — một công cụ có thể xác định mối liên hệ giữa biểu hiện protein và các điều kiện cụ thể trên toàn bộ bộ gen. Thông qua phương pháp này, chúng tôi lại tiếp tục quan sát được các kiểu biểu hiện gen đặc thù liên quan đến việc cha hoặc mẹ từng trải qua sang chấn hoặc mắc PTSD.
Trong tử cung
Ngoài việc làm thay đổi trứng và tinh trùng — những yếu tố bao hàm di sản di truyền của chúng ta — đôi khi từ nhiều thập kỷ trước khi thụ thai, sang chấn cũng có vẻ như ảnh hưởng đến môi trường trong tử cung.
Những nghiên cứu tỉ mỉ về con cái của những phụ nữ mang thai trong thời kỳ Nạn đói Hà Lan — một giai đoạn kéo dài sáu tháng trong Thế chiến II khi Đức Quốc xã phong tỏa nguồn lương thực đến Hà Lan, gây ra nạn đói diện rộng — đã cung cấp bằng chứng sớm về ảnh hưởng trong tử cung. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng tác động kết hợp giữa căng thẳng cực độ và thiếu dinh dưỡng, như rối loạn chuyển hóa và tăng nguy cơ bệnh tim mạch, phụ thuộc vào thời điểm tam cá nguyệt nào mà thai nhi bị ảnh hưởng.
Những em bé sinh sau sự kiện 11/9 cũng bị ảnh hưởng ngay từ trong bụng mẹ, với những trẻ ở tam cá nguyệt thứ ba có mức cortisol thấp rõ rệt. Thật buồn, tôi chưa bao giờ biết được tình trạng đó sẽ ảnh hưởng thế nào đến sự phát triển của các em về sau. Trong lần khám sức khỏe định kỳ, những bà mẹ mắc PTSD (và có mức cortisol thấp) thường báo cáo rằng con họ, khi 9 tháng tuổi, có xu hướng lo âu nhiều hơn và sợ người lạ. Nhưng chúng tôi không nhận được tài trợ để theo dõi các em đến tuổi trưởng thành.
Vậy môi trường trong tử cung có thể để lại dấu vết sang chấn nơi đứa trẻ như thế nào? Công trình của chúng tôi về người sống sót sau Holocaust và con cái trưởng thành của họ cung cấp một số gợi ý. Câu chuyện lại trở nên phức tạp, và lần này liên quan đến một enzyme có tên là 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (11β-HSD2).
Những người sống sót sau Holocaust có mức enzyme này thấp hơn so với những người không trải qua sự kiện đó — và hiệu ứng này đặc biệt rõ ở những người còn rất nhỏ tuổi trong Thế chiến II. Enzyme này thường tập trung ở gan, thận và não. Tuy nhiên, trong điều kiện thiếu dinh dưỡng, cơ thể có thể giảm mức 11β-HSD2 để tăng nhiên liệu chuyển hóa, giúp cơ thể sống sót.
Ở người lớn, mức enzyme này sẽ trở về mức ban đầu khi tình trạng đói được giải quyết, nhưng ở trẻ nhỏ, mức thấp này có thể kéo dài. Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng mức 11β-HSD2 có thể đã bị thay đổi từ thời thơ ấu, khi người sống sót bị suy dinh dưỡng kéo dài — và sự thay đổi đó tồn tại đến tận tuổi già.
Tuy nhiên, ở con cái của những phụ nữ sống sót sau Holocaust, chúng tôi lại quan sát thấy điều ngược lại: mức 11β-HSD2 cao hơn so với nhóm người Do Thái đối chứng. Kết quả này có vẻ mâu thuẫn, nhưng thực ra lại có logic riêng. Trong thai kỳ, 11β-HSD2 cũng hoạt động trong nhau thai, giúp bảo vệ thai nhi khỏi việc tiếp xúc với cortisol lưu thông trong cơ thể người mẹ, vốn có thể gây độc cho não đang phát triển.
Enzyme này hoạt động mạnh nhất trong tam cá nguyệt thứ ba, và nó chuyển cortisol của mẹ thành dạng không hoạt động, tạo nên một lớp “lá chắn hóa học” trong nhau thai để bảo vệ thai nhi. Mức enzyme cao ở con của phụ nữ sống sót sau Holocaust có thể phản ánh một dạng thích nghi — nỗ lực bảo vệ thai nhi khỏi mức enzyme thấp trong cơ thể người mẹ.
Tất cả những điều này cho thấy con cái không phải lúc nào cũng là người thụ động tiếp nhận các vết thương của cha mẹ. Cũng giống như cha mẹ đã có thể sống sót sau sang chấn nhờ những điều chỉnh sinh học, con cái đôi khi cũng có thể thích nghi với tác động sinh học của sang chấn cha mẹ đã trải qua.
>> Tham khảo: Tác động của trải nghiệm bất lợi thời thơ ấu
Tất nhiên, cách mà cha mẹ bị sang chấn tương tác với con cái cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng. Một trong những tác phẩm phi hư cấu mạnh mẽ nhất về việc lớn lên với cha mẹ là người sống sót sau Holocaust là tiểu thuyết đồ họa Maus của Art Spiegelman. Được đăng nối tiếp từ năm 1980 đến 1991, tác phẩm này đã phá vỡ một rào cản văn hóa, giúp nhiều người cởi mở hơn về nỗi đau của chính họ. Nhiều nhà tâm lý học và thần kinh học đã nghiên cứu các gia đình chịu sang chấn và phát hiện ra ngày càng nhiều điều tinh tế — và câu chuyện này sẽ còn tiếp tục trong nhiều thập kỷ tới.
Một câu hỏi quan trọng là: liệu những thay đổi biểu sinh trong các gen liên quan đến căng thẳng — đặc biệt là những thay đổi được thấy ở con cái của cha mẹ bị sang chấn — có thực sự là dấu hiệu của tính dễ tổn thương, hay là một cơ chế giúp con cái thích nghi tốt hơn với nghịch cảnh? Đây chính là một lĩnh vực mà chúng tôi đang tích cực khám phá.
Thật dễ để diễn giải di truyền biểu sinh như một câu chuyện trong đó sang chấn dẫn đến tổn thương vĩnh viễn. Tuy nhiên, ảnh hưởng biểu sinh cũng có thể phản ánh nỗ lực của cơ thể nhằm chuẩn bị cho con cái đối mặt với những thách thức tương tự mà cha mẹ đã từng gặp phải. Nhưng khi hoàn cảnh thay đổi, những lợi ích từng có từ các điều chỉnh này có thể suy giảm, thậm chí dẫn đến những điểm yếu mới. Do đó, lợi thế sinh tồn từ sự truyền sang chấn giữa các thế hệ phụ thuộc rất lớn vào môi trường mà con cái thực sự gặp phải.
Hơn nữa, một số thay đổi liên quan đến căng thẳng và ảnh hưởng xuyên thế hệ có thể đảo ngược. Vài năm trước, chúng tôi phát hiện rằng các cựu binh chiến đấu mắc PTSD, nếu được điều trị bằng liệu pháp nhận thức – hành vi (CBT), đã có những thay đổi methyl hóa trong gen FKBP5 do tác động của việc điều trị. Phát hiện này xác nhận rằng quá trình hồi phục cũng được phản ánh ở mức biểu sinh.
Còn trong nghiên cứu của Dias và Ressler, những con chuột được điều kiện hóa lại để mất đi nỗi sợ mùi hoa anh đào; những thế hệ con được sinh ra sau “quá trình trị liệu” này không còn mang thay đổi biểu sinh liên quan đến mùi hoa anh đào, cũng như không sợ mùi hương đó. Dù vẫn còn sơ khởi, những phát hiện như vậy đại diện cho một biên giới quan trọng trong ngành tâm thần học, và có thể mở ra những hướng điều trị mới.
Hy vọng rằng khi chúng ta hiểu rõ hơn về cách mà các trải nghiệm nguy hiểm định hình cả những người từng trải qua và con cháu của họ, chúng ta sẽ được trang bị tốt hơn để đối mặt với những mối nguy hiểm ngay tại hiện tại và cả tương lai — với sự kiên định và khả năng phục hồi.
Người dịch: Lam Hoàng