Đột phá trong nghiên cứu não người

Ảnh chỉ có tính minh họa - Ảnh: Shutterstock

Để tạo ra não thu nhỏ, chứa đến 99% số gien hiện diện trong não thai nhi, đội ngũ chuyên gia của Đại học bang Ohio (OSU) đã đảo ngược tế bào da người thành tế bào gốc đa năng, cho phép lập trình để trở thành bất cứ mô nào khác trong cơ thể. Mô hình não bào thai này là kết quả của 4 năm dài nghiên cứu do Giáo sư Rene Anand và trợ lý nghiên cứu Susan McKay dẫn đầu. Mục tiêu của nhóm là tạo ra một phương tiện thay thế tốt hơn so với các cuộc nghiên cứu trên chuột vẫn áp dụng lâu nay. “Khoa học di truyền đã suy luận được có đến 600 gien dẫn đến tình trạng tự kỷ, nhưng chúng ta vẫn chưa tiến thêm bước nào kể từ lúc đó”, theo trang tin TVNewsroom dẫn lời tiến sĩ Anand. “Do vậy, khi một tế bào trong trạng thái tế bào gốc đa năng, nó có thể biến thành bất kỳ cơ quan nào, nếu bạn biết được cơ chế hỗ trợ để nó biến thành cơ quan đó. Bộ não trên đã trở thành “Chén Thánh” do sự phức tạp to lớn của nó so với những cơ quan khác”, vị tiến sĩ người Mỹ giải thích.

Tiến sĩ Anand và nhóm của ông đã tạo được kỳ tích bằng cách mô phỏng các điều kiện diễn ra tự nhiên trong dạ con trên đĩa thí nghiệm, và 15 tuần sau, não tương đương thai nhi 5 tuần tuổi đã tượng hình. Để não này phát triển hơn nữa, họ cần đến tim nhân tạo. Đột phá mới của OSU có thể bôi trơn các cuộc thử nghiệm hiệu quả của thuốc điều trị những căn bệnh về não và các rối loạn hệ thần kinh trung ương, lĩnh vực trước nay gặp nhiều rào cản về mặt đạo đức. “Ví dụ, nếu mắc một căn bệnh di truyền, bạn có thể cung cấp mẫu tế bào da cho chúng tôi. Thế là một bộ não nhân tạo ra đời dựa trên nguyên mẫu thật và việc nghiên cứu bệnh tật sẽ dễ dàng hơn”, theo tiến sĩ Anand. Công trình này cũng có thể được sử dụng để hiểu sâu hơn các tình trạng tâm thần sau khi tham chiến, chẳng hạn như bệnh Vùng Vịnh, chấn thương não và rối loạn căng thẳng sau chấn thương tâm lý (PTSD). Bên cạnh đó, các chuyên gia hy vọng có thể bổ sung hệ thống bơm máu, nhằm nghiên cứu các giải pháp điều trị đột quỵ.

Trong một diễn biến liên quan, các nhà khoa học Nga tuyên bố đã tạo ra mô hình vật lý của não bộ, được trang bị năng lực tự học. Đây là công trình quốc tế với sự tham gia của các chuyên gia thuộc Đại học bang Tomsk ở miền tây Siberia và các đồng sự Đức, Bulgaria, Ukraine, Belarus và Kazakhstan. Họ đã cùng tạo ra một thiết bị có thể chứa đựng trí não thật sự, đủ sức học hỏi và phản ứng trước môi trường xung quanh, theo thông cáo báo chí trên website tsu.ru. Hệ thống chính của thiết bị đóng vai trò là trung tâm điều khiển trí thông minh, cho phép xử lý các thông tin đa chiều như video clip, âm thanh... Não nhân tạo có thể tích cóp kinh nghiệm theo thời gian thông qua các kích thích từ bên ngoài, chẳng hạn như tránh khỏi một nguồn ánh sáng chói mắt. Mỗi lần phản ứng thành công, bộ não nhân tạo ghi nhớ để áp dụng cho những lần tương tự.

“Cuối cùng, não nhân tạo có thể trở thành bộ phận tương tự như nguyên mẫu sinh học”, theo trưởng nhóm Vladimir Shumilov. Trong tương lai, các chuyên gia hy vọng có thể sử dụng bộ não này để tạo ra các mô hình bệnh lý của nhiều tình trạng mất trí nhớ như Alzheimer, Parkinson và có cách điều trị hợp lý.