Khoa học nghiên cứu bí ẩn não con người

Từ lâu nay, bộ não vẫn luôn là bí ẩn to lớn và ranh giới khoa học cuối cùng thách thức giới nghiên cứu. Cùng với sự ra đời và phát triển vượt bậc của khoa học thần kinh, nhiều công cụ và ý tưởng nghiên cứu đã xuất hiện nhằm làm sáng tỏ cấu trúc và hoạt động của bộ não.

Điều này mở ra cơ hội khám phá suy nghĩ, tư duy và hành vi con người, hướng đến hoàn thiện mục tiêu quan trọng nhất: Giải mã bản chất và giá trị của loài người.
Điều này mở ra cơ hội khám phá suy nghĩ, tư duy và hành vi con người, hướng đến hoàn thiện mục tiêu quan trọng nhất: giải mã bản chất và giá trị của loài người.

Khám phá bộ não

Phức tạp hơn bất cứ cấu trúc nào trên vũ trụ này, bộ não người được ví như kiệt tác của tự nhiên chứa đựng sức mạnh tư duy và nhận thức chưa hề được khai phá hết, vượt trội hơn động vật cũng như máy móc mô phỏng hoạt động của chính nó. 

Bộ não bao gồm khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh (neuron) liên kết chặt chẽ với nhau thành những mạng lưới khổng lồ, tạo nên một "vũ trụ" thu nhỏ chưa đầy 1.400g bên trong hộp sọ. Hiện nay, giới khoa học đã và đang có những bước tiến dài trên hành trình giải mã cấu trúc phức tạp của bộ não, nghiên cứu cách neuron "liên lạc" hay thành phần protein của loại tế bào này.

Bộ não là một "vũ trụ" thu nhỏ bí ẩn thách thức giới khoa học giải mã.
Bộ não là một "vũ trụ" thu nhỏ bí ẩn thách thức giới khoa học giải mã.

Với mục tiêu này, nhiều dự án khám phá bộ não đã và đang được triển khai tại các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới. 9 tổ chức tại Mỹ đang kêu gọi giới khoa học tham gia và tài trợ cho dự án Connectome với nguồn quỹ ban đầu lên đến 40 triệu USD để hoàn thiện bản đồ não người hoàn chỉnh đến từng chi tiết. Theo đó, dự án sử dụng các công nghệ chụp não như cộng hưởng từ khuếch tán để quan sát và đo lường sự di chuyển của các phân tử nước trước khi định hình các mạng lưới neuron. Dự án đặc biệt quan tâm đến những cặp sinh đôi, khẳng định vai trò của gene và môi trường có tác động lớn đến sự phát triển của bộ não.

Trong khi đó, nhóm nghiên cứu đến từ Canada và Đức triển khai dự án Bigbrain, do Liên minh châu Âu tài trợ 500 triệu USD, nhằm tạo ra mô hình bộ não 3D với độ phân giải cao nhất. Họ cho rằng công nghệ MRI còn nhiều hạn chế, chỉ quét hình ảnh chi tiết với kích thước tối đa là millimet, trong khi ứng dụng máy tính và trí tuệ nhân tạo (AI) cho phép xây dựng hình ảnh nhỏ cỡ vài micromet. 

Những nghiên cứu đầu tiên tập trung vào khoảng 7.500 mẫu mô não được bảo quản bằng paraffin của một phụ nữ 65 tuổi, được quét nhiều lần bằng hệ thống siêu máy tính trước khi các nhà khoa học tái tạo thành mô hình 3D.

Thú vị hơn, protein trở thành tâm điểm trong nghiên cứu thần kinh, bởi vì sự xuất hiện, thay đổi và biến mất của chúng trong bộ não. Hơn 10.000 protein khác nhau (nhiều hơn ở bất cứ bộ phận nào trong cơ thể người) kết nối, tạo nên các cấu trúc và phản ứng riêng biệt cho từng mạng lưới thần kinh, thậm chí chúng có thể tự tác động và điều chỉnh để sản sinh nhiều hay ít protein. Chỉ 1 trong số hàng nghìn loại "vật liệu mô" bí ẩn này cũng đã là một "vũ trụ" bao la thách thức khoa học. Hiện nay, giới nghiên cứu đang tìm hiểu vai trò của một số protein làm nhiệm vụ dẫn đường, với tham vọng giải mã sự hình thành các điểm nối thần kinh và hướng đi của mạng lưới thần kinh song song với hoàn thiện bản đồ não người.

Công nghệ... hack neuron

Bên cạnh các dự án nghiên cứu độc đáo, giới khoa học cũng áp dụng nhiều công nghệ thần kinh đột phá để tương tác với não. Đó là công nghệ điều biến thần kinh kích thích neuron trong nghiên cứu cơ bản và rối loạn não. Công nghệ không xâm lấn cung cấp cho cộng đồng khoa học thần kinh khả năng có được cái nhìn sâu sắc cơ bản về chức năng não. 

Ngoài ra, khi kích thích một phần của não thì có thể gợi lên một phản ứng đo được bằng máy móc. Vì vậy, công nghệ điều biến không xâm lấn giữ vai trò quan trọng cung cấp dấu ấn sinh học của nhiều trạng thái bệnh liên quan đến não thông qua phân tích thần kinh kết hợp với các kỹ thuật ghi điện sinh học.

Ứng dụng công nghệ nano cũng được chú ý nhằm tiếp cận các thành phần nhỏ nhất của bộ não, từ đó tiến hành phân tích cấu trúc và hoạt động của hệ thống thần kinh. Nhiều nghiên cứu đã cấu trúc các mạch điện tử mô phỏng cấu trúc và hoạt động của bộ não, kết hợp thử nghiệm ống carbon nano cho phép truyền tín hiệu xung điện với tốc độ gấp 10 lần chip bằng vật liệu silicon thông thường, mở ra cơ hội phát triển não nhân tạo. 

Trong khi đó, ý tưởng robot siêu nhỏ với kích thước vài nanomet có tiềm năng quan trọng đối với khoa học thần kinh. Hàng triệu nanobot được bơm vào máu, di chuyển khắp cơ thể, vượt qua hàng rào máu - não, cho phép nghiên cứu khả năng kích thích, thụ cảm, báo hiệu và xử lý thông tin của hệ thần kinh nhờ liên kết với các máy tính.

Cùng với đó, ứng dụng quang di truyền trong kích thích neuron ở vỏ não đã tác động lên sự hình thành các kết nối giữa những neuron. Về bản chất, kỹ thuật này sử dụng một sợi quang học để gửi tín hiệu vào trong não, từ đó kích hoạt các tế bào đột biến gene để phản ứng lại với tia sáng cho phép kích thích chính xác các khu vực não bộ. Một số thử nghiệm trên não chuột cho đáp ứng tốt với ánh sáng màu, từ đó các nhà khoa học có thể điều khiển hoạt động của chuột. 

Nhiều quan điểm cho rằng, quang di truyền cung cấp công cụ mạnh nhằm nghiên cứu quan hệ giữa tế bào, mạng lưới thần kinh và hành vi. Từ đây, khoa học bộ não có thể tiến sâu hơn vào khám phá tư duy - cảm xúc con người, hay tìm ra phương pháp chữa trị các căn bệnh do thoái hoá thần kinh gây ra như sa sút trí tuệ, bệnh Parkinson hay Alzheimer...

Trần Quân (Tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.