Nghĩ đến thần kinh học, chúng ta thường liên tưởng đến bộ môn khoa học khó hiểu, thần bí nhưng với sự phát triển của y học ngày nay, con người có thể dễ dàng kiểm soát trí óc mình hơn, đồng thời các nhà khoa học cũng giúp con người thực hiện những điều tưởng như chỉ có trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng.
Ký ức nhân tạo
Làm thế nào để tạo ra ký ức nhân tạo? Điều này hoàn toàn có thể nếu bạn là một trong những nhà nghiên cứu tại UC Irvine. Các nhà khoa học tại Trường đại học Irivine, Mỹ đã tiến hành thí nghiệm trên chuột để tạo ra ký ức mới trong não bộ của chuột. Những con chuột được nghe một giai điệu cụ thể đồng thời được tiêm acetylcholine - một hóa chất chịu trách nhiệm về sự hình thành ký ức mới. Kết quả, chuột đã phát triển phản ứng dự kiến khi nghe lại giai điệu này vào ngày hôm sau. Những ký ức mới có tính năng tương tự như việc ghi nhận sự việc một cách tự nhiên, hơn nữa, nó có thể được ghi nhớ trong một thời gian dài, thậm chí là suốt đời. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, những phát hiện này có thể mở đường cho việc giúp đỡ những người mất trí nhớ và những người cần tăng cường lưu trữ thông tin khi học tập, nghiên cứu.
Trong tương lai, có thể tạo ra ký ức mới trong bộ não.
Tự tạo giấc mơ
Mỗi người có thể trải qua giấc mơ duy nhất của riêng mình. Mơ là sản phẩm của những kinh nghiệm, cảm xúc, suy nghĩ của bạn và bạn không thể bảo ai đó mơ lại giấc mơ của mình giống đến từng chi tiết. Nhưng các nhà khoa học tại MIT - Học viện Kỹ thuật Massachusetts, Mỹ có thể làm được điều đó. Họ cho những con chuột thí nghiệm chạy trong một mê cung, những con chuột được đưa ra hai tín hiệu âm thanh riêng biệt để nhận biết hướng mê cung và tìm cách xử lý. Một giai điệu sẽ cho con chuột biết hướng đi là bên trái và giai điệu khác cho biết hướng đi là bên phải. Chuột sẽ hoạt động theo các âm thanh giai điệu được bật lên. Các nhà khoa học đã ghi lại những thay đổi cụ thể trong sóng não của chuột khi chúng phản ứng với hai giai điệu khác nhau đó và cuối cùng khi chuột đi ngủ, hoạt động của não được thiết lập, chuột mơ về việc chạy qua mê cung. Vào thời điểm này, các nhà nghiên cứu tại MIT đã gây ảnh hưởng đến giấc mơ của chuột bằng cách bật hai giai điệu trong thí nghiệm. Tiến hành quét não cho thấy những con chuột trong giấc ngủ cũng có phản ứng tương tự chính xác với các tín hiệu âm thanh như khi chạy trong mê cung. Thí nghiệm này chứng minh rằng, giấc mơ cũng có thể định hình trực tiếp do các yếu tố bên ngoài tác động. Các nhà khoa học thậm chí suy đoán rằng trong tương lai mọi người có thể tùy ý định đoạt giấc mơ thông qua các yếu tố tác động.
Ghi hình lại giấc mơ
Nếu bạn muốn ghi lại những giấc mơ của mình và bạn có thể xem lại bất cứ lúc nào như xem lại một bộ phim. Các nhà nghiên cứu ở Kyoto, Nhật Bản cho thấy, quét não có thể làm được điều này. Ban đầu, đối tượng nghiên cứu ngủ bên trong một máy quét MRI trong khi đó các hoạt động não được ghi lại. Sau đó, họ được đánh thức và mô tả lại về những gì họ thấy trong giấc mơ. Điều này được thực hiện khoảng 200 lần/người tham gia nghiên cứu. Trong giai đoạn thứ hai, các nhà nghiên cứu phân lập được 20 đối tượng và những hình ảnh đại diện. Sau đó, các nhà nghiên cứu đưa các bức ảnh quét MRI tương ứng vào một thuật toán học. Cuối cùng, những người tham gia nghiên cứu được mời đến ngủ trong máy quét MRI một lần nữa. Trong khi đó, các thuật toán thông minh tạo ra chuỗi hình ảnh dựa trên hoạt động của bộ não. Sau khi những người tham gia kể lại giấc mơ, các thuật toán cũng cho ra hình ảnh phù hợp đến 60% giấc mơ của họ. Đây là những bước đầu tiên trong việc ghi lại giấc mơ.
Cấy ghép não
Cấy ghép não có thể giúp tăng cường chức năng não? Để trả lời câu hỏi đó, các nhà khoa học tại Trung tâm Y tế Roschester tạo ra những con chuột được cấy ghép 100.000 tế bào thần kinh khi chúng còn nhỏ. Đến 6 tháng tuổi, về cơ bản những tế bào này đã gần như thay thế hoàn toàn tế bào não chuột. Các nhà nghiên cứu đã cho chuột thí nghiệm thực hiện rất nhiều bài kiểm tra về khả năng ghi nhớ, nhận thức. Những con chuột được cấy ghép tế bào hình sao có khả năng ghi nhớ và xử lý nhanh nhạy hơn những con chuột khác. TS. Bruce Ransom, tác giả nghiên cứu cho rằng: “Đây là một chứng cứ rõ ràng và quan trọng cho thấy tế bào thần kinh hình sao là một phần của sự tiến hóa con người. Nó sẽ mở ra những bước đi mới trong việc tăng cường chức năng nhận thức của con người”.
Não bộ giả
Đến nay, khoa học đã tiến đủ xa để tìm cách thay thế hầu hết các bộ phận cơ thể của con người, chúng ta có tay giả, chân giả, tai giả và đang trong quá trình thử nghiệm mắt giả... Mặc dù não bộ giả thì không đơn giản như các chi của con người. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng đang có những bước tiến đáng kể trong việc khôi phục những chức năng của não sau chấn thương. Trong một nghiên cứu, các nhà khoa học đã tiến hành mô phỏng chấn thương sọ não trên chuột bằng cách cắt đứt những dây dẫn truyền thần kinh trong não của 16 chú chuột. Phẫu thuật này khiến chúng mất hoàn toàn khả năng vận hành chi trước. Sau đó, những con chuột được chia thành ba nhóm, nhóm một gồm chuột thí nghiệm không được điều trị, nhóm hai được cấy ghép bộ phần giả thần kinh giúp khôi phục đường truyền dẫn đã bị đứt và nhóm thứ ba được điều trị bởi thiết bị kích thích ngẫu nhiên lên các vùng khác nhau của não bộ. Kết quả cho thấy sau hai tuần thử nghiệm, những con chuột nhóm hai được cấy ghép bộ phận giả thần kinh đã phục hồi và có khả năng vận hành các chi trước thuần thục đến mức “động tác của chúng không thể phân biệt được hành vi trước và sau chấn thương”. Các nhà khoa học hy vọng rằng nghiên cứu này dẫn đến việc tạo ra một bộ phận giả tương tự để điều trị chấn thương sọ não và đột quỵ ở người.
Kiểm soát não bộ của người khác
Có lẽ chưa nghiên cứu nào đến gần với lĩnh vực khoa học viễn tưởng hơn nghiên cứu nhằm kiểm soát bộ não của người khác. Trong một nghiên cứu của Trường đại học Y Harvard, con người có thể trực tiếp kiểm soát chuyển động của đuôi chuột bằng cách sử dụng suy nghĩ của bản thân. Đối tượng tham gia thí nghiệm được trang bị một thiết bị BCI giúp chuyển đổi suy nghĩ của mình thành các mệnh lệnh máy tính. Trong khi đó, con chuột thí nghiệm được gắn một thiết bị khác sử dụng sóng siêu âm kích thích hoạt động não bộ. Kết quả cho thấy một kết nối não mở giữa con người và chuột cho phép con người điều khiển từ xa hoạt động của đuôi chuột theo ý muốn. Nghiên cứu tiến hành đối với 6 tình nguyện viên và 6 con chuột khác nhau với tỷ lệ thành công lên tới 94%. Đáng lưu ý hơn đó là việc thiết lập kết nối não bộ hoàn toàn không xâm lấn, không cần phẫu thuật phức tạp.
(Theo LV, 1/2014)
