CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 87/2 (bộ não)
(ĐC sưu tầm trên NET)
Não là cơ quan phức tạp và bí ẩn nhất trong
cơ thể con người. Các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu về chúng nhưng
bộ não vẫn còn nhiều điều bí ẩn với chúng ta. Nhưng từ xưa đã có rất
nhiều những thông tin, giả thiết sai lầm về cơ quan này.
Tuy não chỉ chiếm 3% khối lượng cơ thể, nhưng nó sử dụng đến 20% năng lượng nạp vào để có thể hoạt động tốt. Chúng ta có thể bị bại liệt nếu có bất kỳ một tổn thương nào với não, dù nó nằm ở bất kỳ vị trí nào, và nó luôn hoạt động, cho dù bạn có làm gì đi chăng nữa.
Nguồn: Sưu tầm tổng hợp.
Có rất nhiều bộ phận trên cơ thể con người nhưng đâu là nơi
quý giá nhất. Tim liên tục làm việc để bơm máu đến tất cả các cơ quan
quan trọng khác? Đó là phổi, nguồn cung cấp oxy rất quan trọng? Hay da,
giúp bảo vệ bạn khỏi các yếu tố bên ngoài? Bộ phận nào cũng có vai trò
và mang tầm quan trọng riêng tuy nhiên chúng đều “chịu” sự điều khiển
bởi cơ quan quan trọng nhất là não. Bộ não là trung tâm của hệ thống
thần kinh cho không chỉ con người mà tất cả các sinh vật có xương sống
khác cũng như hầu hết các sinh vật không xương sống. Nó kiểm soát các
hoạt động tự nhiên của tất cả các cơ quan của bạn nhằm duy trì sự sống
cho bạn. Sau đây chỉ là một vài điều mà bạn có thể biết hoặc không về bộ
não của chúng ta.
Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
Khám phá thế giới : Sự kết nối trong não bộ
Top 10 sự thật thú vị về bộ não của con người
Dưới đây là những sự thật thú vị về bộ não con người mà bạn chắc chắn bạn chưa biết.
Não loài người không phải là bộ não lớn nhất
Con người là một trong những loài thông minh nhất trên thế giới, tuy nhiên bộ não con người không phải có kích thước lớn nhất trên thế giới.
Theo nghiên cứu, não của người trưởng
thành chỉ nặng khoảng 1,361kg, nhỏ hơn khá nhiều so với não của loài cá
nhà táng nặng những 7,8kg, tuy vậy con người vẫn thông minh hơn gấp
nhiều lần so với cá nhà táng, bởi sự thông minh phụ thuộc vào nhiều yếu
tố, chứ không phụ thuộc vào trọng lượng của bộ não.
Cồn ảnh hưởng nhiều tới các tế bào não
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng chất
cồn có ảnh hưởng trực tiếp đến não bạn, cồn có thể khiến các thông điệp
không được truyền đi giữa các tế bào thần kinh.
Tuy không bị chết nhưng các tế bào đã phải
thay đổi cách thức chúng liên kết với nhau. Điều đó cũng đồng nghĩa với
việc con người nên hạn chế sử dụng độ uống có chất cồn, để đảm bảo sức
khỏe và trí nhớ của mình.
Bộ não con người có rất nhiều bí ẩn. Ảnh: Internet
Con người chỉ sử dụng nhiều hơn 20% trí não của mình.
Con người có rất nhiều hoạt động trong
cuộc sống hàng ngày nhi lao động, tiếp xúc, nghiên cứu, sáng tác, chế
tạo, song thực tế chúng ta mới chỉ sử dụng hết trên dưới 20 % trí não
của mình.
Bên cạnh đó khả năng sử dụng trí não của
mỗi người cũng khác nhau, khi bản chất công việc của mỗi người là khác
nhau, có người sử dụng nhiều chất xám, song cũng có người chỉ đơn giản
sử dụng sức mạnh cơ bắp trong công việc hàng ngày.
Tốc độ lan truyền xung thần kinh siêu tốc
Các xung thần kinh đến và đi từ não lan
truyền với tốc độ 270 km/h, tương đương với tốc độ của một siêu xe đua
công suất lớn. Điều này được chính các nhà khoa học nghiên cứu và khẳng
định.
Thí dụ, khi chân bạn vấp vào một vật thì
cảm giác đau xuất hiện ngay lập tức. Đó là nhờ sự chuyển động siêu tốc
của các xung thần kinh từ não tới mọi bộ phận trên cơ thể và ngược lại.
Bộ não là cơ quan quan trọng nhất của con người. Ảnh: Internet
Khả năng lưu trữ thông tin cực lớn
Trung bình não con người có thể lưu giữ
thông tin gấp 5 lần cuốn Bách khoa toàn thư Britannica. Các nhà khoa học
chưa thế các định chính xác dung lượng của não, tuy vậy nếu tính theo
đơn vị lưu trữ điện tử, não có dung lượng từ 3 tới 1.000 terabyte.
Thời điểm não hoạt động nhiều nhất là ban đêm
Não hoạt động vào ban đêm nhiều hơn ban
ngày. Nhiều người tin rằng, các hoạt động di chuyển, tính toán, suy
nghĩ, tư duy, tương tác vào ban ngày sẽ khiến não lao động mệt mỏi hơn
nhiều so với khoảng thời gian ban đêm cơ thể nằm nghỉ trên giường. Sự
thật lại hoàn toàn trái ngược. Khi bạn nghỉ ngơi là lúc não bắt đầu làm
việc. Các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích được hiện tượng này.
Người thông minh thường mơ nhiều
Những người có IQ càng cao thì giấc mơ
xuất hiện khi ngủ càng nhiều. Tuy nhiên, hầu hết mọi người đều không thể
nhớ hết tất cả sự kiện trong giấc mơ bởi nó chỉ kéo dài 2 - 3 giây, quá
ngắn để não ghi lại.
Bộ não con người có khoảng 86 tỉ tế bào não
Về các tế bào trong bộ não con người, năm 2009, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm và nhận ra con người chỉ có trung bình khoảng 86 tỉ tế bào não, so với mức 100 tỉ được nhận định trước đó. Điều đó giải thích tại sao con người là loài thông minh nhất trên thế giới, có thể cải tạo tự nhiên, từng bước chinh phục vũ trụ.
Những khả năng vô hạn của con người. Nguồn: Khả năng con người
Giải mã bí ẩn bộ não con người: Cuộc đua không ngừng nghỉ
11:00 23/09/2014Con người mở đầu thế kỷ 21 với thành tựu vang dội của các nhà khoa học khi “Dự án giải mã bộ gen người” được hoàn thành vào tháng 2/2001. Thành công này đánh dấu một chặng đường đầy gian truân của nền khoa học nhân loại, và nó cũng mở ra một chân trời mới cho các nghiên cứu về y học trong những năm tiếp theo.
Tuy
nhiên bấy lâu nay, con người vẫn chưa bao giờ từ bỏ mơ ước dấn thân vào
những lĩnh vực mới nhằm tạo ra những đột phá. Một trong những lĩnh vực
đó là ngành khoa học thần kinh, mà tham vọng của nó là giải mã toàn bộ
bí ẩn của bộ não con người. Tháng 1/2013, Ủy ban châu Âu đã chi ra 1.5
tỉ đô la Mỹ để phục vụ “Dự án bộ não người”. Hy vọng rằng, trong vòng 10
năm, các nhà khoa học sẽ thành công trong việc lập bản đồ tất cả các
liên kết bên trong bộ não người. Đây là những động thái mới chớm, báo
hiệu sự nở rộ của ngành khoa học thần kinh và những nghiên cứu về bộ não
con người trong thời gian tới.
Thao túng tế bào thần kinh
Hai công nghệ được xem là những bước tiến mới và quan trọng nhất trong khoa học thần kinh gần đây là ứng dụng tế bào gốc trong nghiên cứu thần kinh (hay kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh - neurons) và công nghệ quang - di truyền (Optogenetics). Hai công nghệ này hiện đã và đang thâm nhập vào nhiều phòng thí nghiệm của các nhóm nghiên cứu quốc tế, trở thành trợ thủ đắc lực giúp các nhà khoa học khám phá những điều đáng chú ý về bệnh lý thần kinh, và có thể nhìn thấy những gì đang xảy ra trong bộ não.
Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh có thể được coi là thành công lớn tới từ đất nước mặt trời mọc. Các nhà khoa học Nhật Bản do Giáo sư Shinya Yamanaka dẫn đầu đã thành công trong việc biến tế bào trưởng thành thành tế bào gốc toàn năng cảm ứng (iPS), bằng cách sử dụng các loại hóa chất đặc biệt, mà ngày nay đã được gọi là các “yếu tố Yamanaka”. Kỹ thuật đặc biệt này được ứng dụng vào mục đích nghiên cứu thần kinh và phát triển thành kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh.
Các nhà khoa học thu thập các tế bào từ những người bị bệnh và không bị bệnh rối loạn thần kinh. Sau đó, họ sử dụng các yếu tố Yamanaka để biến chúng thành các tế bào gốc iPS. Những tế bào iPS này sẽ được điều khiển để phát triển thành các tế bào thần kinh. Bằng cách quan sát sự khác nhau giữa hai quần thể tế bào thần kinh, các nhà khoa học có thể khám phá những điều đáng chú ý về bệnh lý thần kinh đó nhờ vào phương pháp gọi là “nuôi cấy tế bào thần kinh”.
Trong khi đó, công nghệ quang - di truyền lại được tìm ra hết sức tình cờ. Quay ngược thời gian từ khoảng năm 2000, một cuộc nói chuyện của các nhà khoa học thần kinh ở Đại học Stanford (Mỹ) đã đặt nền móng cho sự phát triển của công nghệ Optogenetics. Giáo sư Karl Deisseroth và Edward Boyden đang nghiên cứu về cách để định dạng hoạt động của các mạch thần kinh trong não. Lúc đầu, họ mơ tưởng về chuyện sử dụng các hạt từ tính để thao túng các tế bào thần kinh. Mãi đến tận năm 2004, một hướng đi mới đã mở ra. Hai nhà khoa học đã thành công trong việc cấy một gen mã hóa một protein nhạy sáng của tảo vào tế bào thần kinh động vật nuôi cấy trên đĩa petri.
Bằng
cách chiếu ánh sáng màu lam, các protein nhạy sáng vốn là những kênh ion
sẽ mở ra và kích hoạt tế bào. Cùng lúc đó, một sinh viên cao học tại
Stanford là Feng Zhang cũng tham gia vào nhóm của hai giáo sư. Feng
Zhang đã đề nghị sử dụng liệu pháp gen để đưa gen đặc biệt này vào tế
bào thần kinh của chuột. Họ đã thành công trong việc cấy ghép chính xác
gen này vào những tế bào thần kinh đặc biệt trong não. Khi bật ánh sáng
lam lên, con chuột sẽ đáp ứng và thực hiện một hành động do vùng não đó
điều khiển.
Với công nghệ Optogenetics, năm 2010, Giáo sư David Anderson tại Học viện Caltech đã công bố một khám phá bất ngờ về một vùng não mà khoa học đã từng biết trước đó. Anderson đã phát hiện ra rằng, các tế bào thần kinh liên quan đến hành vi hung dữ nằm ở vùng hạ đồi (hypothalamus) thực chất đan quyện với các tế bào thần kinh liên quan đến hành vi giao phối. Giáo sư mô tả rằng, khi bật công tắc đèn, các chú chuột hiền lành bỗng trở nên hung tợn và sẵn sàng tấn công bất cứ thứ gì. Ngược lại, chúng cũng đột ngột trở nên hiền lành khi tắt công tắc đèn. Ngoài ra, hành vi giao phối của chuột có thể được ưu tiên cao hơn so với hành vi hung tợn.
Từ đầu năm 2014, các nhà khoa học đã bắt đầu mở rộng công nghệ Optogenetics bằng thành công trong việc tìm ra các loại protein mới có khả năng ức chế tế bào thần kinh. Như vậy, Optogenetics không chỉ kích thích mà còn có thể ức chế tế bào thần kinh trong mạch liên kết. Các nhà khoa học đang đặt nhiều kỳ vọng vào công nghệ Optogenetics trong những nghiên cứu thần kinh trong tương lai. Công nghệ này tỏ ra ưu việt hơn rất nhiều so với kỹ thuật chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Một cách ví von rằng: nếu fMRI giúp các nhà khoa học nhìn vào hoạt động của một thị trấn từ độ cao khoảng 9km, thì Optogenetics có thể giúp họ nhìn thấy những gì đang xảy ra bên trong thị trấn đó.
Công nghệ lập bản đồ bộ não
Ngoài các công nghệ đã nêu, giới khoa học và nghiên cứu ở các phòng thí nghiệm khắp nơi trên thế giới đã và đang phát triển những kỹ thuật mới và tiên tiến. Những tiến bộ khoa học - công nghệ đã tạo điều kiện giúp các nhà khoa học mô phỏng tương đối chính xác và đầy đủ về bộ não người, tạo ra những bước hi vọng mới trong việc góp phần vào hệ thống chăm sóc sức khoẻ của nhân loại.
Từ tháng 7/2009, “Dự án lập bản đồ Connectome của người” được chính quyền Mỹ khởi động và đang huy động một đội ngũ rất lớn các nhà khoa học từ các trường đại học danh tiếng trên toàn thế giới. Connectome là một khái niệm mới ra đời vào năm 2005 trong một bài báo mở đường của các nhà khoa học Olaf Sporns, Rolf Kotter, và Giulio Tononi. Một connectome là một tấm bản đồ tổng thể về các liên kết thần kinh bên trong não.
Để thực hiện dự án, các nhà khoa học sử dụng rất nhiều kỹ thuật tiên phong như fMRI trạng thái nghỉ, fMRI dựa trên nhiệm vụ, MRI khuyết tán cùng với các kỹ thuật đã có là điện não đồ và từ não đồ. Dự án này có thể nằm ở mức độ vi mô với một bức tranh chi tiết về các tế bào thần kinh và các khớp thần kinh; hoặc cũng có thể nằm ở mức độ vĩ mô với tất cả các liên kết về cấu trúc và chức năng của các kiến trúc vỏ và dưới vỏ của não. Tháng 4/2013, Tổng thống Mỹ Barack Obama khởi động một cuộc chạy đua khoa học trong lĩnh vực thần kinh, với dự án “Nghiên cứu bộ não thông qua các kỹ thuật thần kinh tiên tiến” (BRAIN). Với chương trình này, hơn 1 tỉ đô la Mỹ sẽ được đổ vào mục tiêu phát triển các công nghệ tiên phong (trong đó có dự án Connectome) nhằm hỗ trợ cho các nghiên cứu về bộ não con người. Tới đầu năm 2014, Viện Y tế quốc gia Mỹ đã đưa ra bản dự thảo nhằm thu hút 40 triệu đô la trong công cuộc phát triển công nghệ này.
Trong khi đó, các nhà khoa học Đức thuộc Trung tâm nghiên cứu Julich đang áp dụng kỹ thuật lập bản đồ bộ não bằng các lát cắt não. Phương pháp này đòi hỏi sử dụng bộ não của một người hiến tặng. Các nhà khoa học sẽ chụp cộng hưởng từ (MRI) để quét toàn bộ bộ não. Thông tin này sẽ được dùng để tái xây dựng mô hình ảo của bộ não. Sau đó, bộ não sẽ được cắt ra thành những lát cực mỏng. Chúng sẽ được nhuộm và chụp lại với một độ chính xác cực kỳ cao. Sau đó, toàn bộ các hình ảnh từ các lát cắt sẽ được kết hợp với thông tin thu được từ MRI để xây dựng nên một mô hình não bộ ba chiều hoàn chỉnh.
Mới đây, công nghệ chụp ảnh Clarity (đã có sự cải tiến đột phá về khả năng thu nhận ánh sáng), do chính Karl Deisseroth phát triển, đã được áp dụng vào y học, dùng để chụp ảnh nội soi não bộ. Công dụng tăng độ sắc nét Clarity trong chụp ảnh cho phép các nhà khoa học nhìn toàn bộ não nguyên vẹn, chứ không làm cắt đứt kết nối giữa các tế bào như thông qua cắt lớp.
Đầu tiên, các nhà khoa học gắn cố định các phân tử sinh học như protein và DNA lên một mắc lưới giống nhựa, để giữ tính thống nhất vật lý của bộ não sau khi chết. Sau đó, họ sử dụng chất tẩy để rửa trôi các chất béo trong mô não. Bây giờ bộ não trở nên trong suốt và bộc lộ toàn bộ kiến trúc ba chiều của các sợi liên kết, cho phép các nhà khoa học có thể quan sát được các sợi thần kinh, hay còn được gọi là “chất trắng”.
Tựu chung lại, lĩnh vực khoa học thần kinh đã có một bề dày lịch sử nghiên cứu, và thời gian gần đây khoa học đã chứng kiến một sự phát triển vượt bậc của các công nghệ thần kinh. Các công nghệ quang - di truyền, ứng dụng tế bào gốc trong nghiên cứu thần kinh hay lập bản đồ bộ não, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp các nhà khoa học xây dựng một cơ sở dữ liệu, để phục vụ cho các nghiên cứu khoa học thần kinh khác.
Với những kết quả thu được, các nhà khoa học có thể nhìn sâu vào hoạt động của từng tế bào, để từ đó có thể hiểu tường tận về các rối loạn thần kinh. Từ đó, những kết quả này có thể được dùng để tìm ra các phương pháp điều trị. Thế nên, thế kỷ 21 đầy hứa hẹn sẽ chứng kiến những cuộc cách mạng khoa học vĩ đại của loài người. Tri thức là vô tận, nhưng chỉ có lòng đam mê mới giúp con người tìm tòi ra những cái mới…
Trần Quân
Thao túng tế bào thần kinh
Hai công nghệ được xem là những bước tiến mới và quan trọng nhất trong khoa học thần kinh gần đây là ứng dụng tế bào gốc trong nghiên cứu thần kinh (hay kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh - neurons) và công nghệ quang - di truyền (Optogenetics). Hai công nghệ này hiện đã và đang thâm nhập vào nhiều phòng thí nghiệm của các nhóm nghiên cứu quốc tế, trở thành trợ thủ đắc lực giúp các nhà khoa học khám phá những điều đáng chú ý về bệnh lý thần kinh, và có thể nhìn thấy những gì đang xảy ra trong bộ não.
Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh có thể được coi là thành công lớn tới từ đất nước mặt trời mọc. Các nhà khoa học Nhật Bản do Giáo sư Shinya Yamanaka dẫn đầu đã thành công trong việc biến tế bào trưởng thành thành tế bào gốc toàn năng cảm ứng (iPS), bằng cách sử dụng các loại hóa chất đặc biệt, mà ngày nay đã được gọi là các “yếu tố Yamanaka”. Kỹ thuật đặc biệt này được ứng dụng vào mục đích nghiên cứu thần kinh và phát triển thành kỹ thuật nuôi cấy tế bào thần kinh.
Các nhà khoa học thu thập các tế bào từ những người bị bệnh và không bị bệnh rối loạn thần kinh. Sau đó, họ sử dụng các yếu tố Yamanaka để biến chúng thành các tế bào gốc iPS. Những tế bào iPS này sẽ được điều khiển để phát triển thành các tế bào thần kinh. Bằng cách quan sát sự khác nhau giữa hai quần thể tế bào thần kinh, các nhà khoa học có thể khám phá những điều đáng chú ý về bệnh lý thần kinh đó nhờ vào phương pháp gọi là “nuôi cấy tế bào thần kinh”.
Trong khi đó, công nghệ quang - di truyền lại được tìm ra hết sức tình cờ. Quay ngược thời gian từ khoảng năm 2000, một cuộc nói chuyện của các nhà khoa học thần kinh ở Đại học Stanford (Mỹ) đã đặt nền móng cho sự phát triển của công nghệ Optogenetics. Giáo sư Karl Deisseroth và Edward Boyden đang nghiên cứu về cách để định dạng hoạt động của các mạch thần kinh trong não. Lúc đầu, họ mơ tưởng về chuyện sử dụng các hạt từ tính để thao túng các tế bào thần kinh. Mãi đến tận năm 2004, một hướng đi mới đã mở ra. Hai nhà khoa học đã thành công trong việc cấy một gen mã hóa một protein nhạy sáng của tảo vào tế bào thần kinh động vật nuôi cấy trên đĩa petri.
Với công nghệ Optogenetics, năm 2010, Giáo sư David Anderson tại Học viện Caltech đã công bố một khám phá bất ngờ về một vùng não mà khoa học đã từng biết trước đó. Anderson đã phát hiện ra rằng, các tế bào thần kinh liên quan đến hành vi hung dữ nằm ở vùng hạ đồi (hypothalamus) thực chất đan quyện với các tế bào thần kinh liên quan đến hành vi giao phối. Giáo sư mô tả rằng, khi bật công tắc đèn, các chú chuột hiền lành bỗng trở nên hung tợn và sẵn sàng tấn công bất cứ thứ gì. Ngược lại, chúng cũng đột ngột trở nên hiền lành khi tắt công tắc đèn. Ngoài ra, hành vi giao phối của chuột có thể được ưu tiên cao hơn so với hành vi hung tợn.
Từ đầu năm 2014, các nhà khoa học đã bắt đầu mở rộng công nghệ Optogenetics bằng thành công trong việc tìm ra các loại protein mới có khả năng ức chế tế bào thần kinh. Như vậy, Optogenetics không chỉ kích thích mà còn có thể ức chế tế bào thần kinh trong mạch liên kết. Các nhà khoa học đang đặt nhiều kỳ vọng vào công nghệ Optogenetics trong những nghiên cứu thần kinh trong tương lai. Công nghệ này tỏ ra ưu việt hơn rất nhiều so với kỹ thuật chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Một cách ví von rằng: nếu fMRI giúp các nhà khoa học nhìn vào hoạt động của một thị trấn từ độ cao khoảng 9km, thì Optogenetics có thể giúp họ nhìn thấy những gì đang xảy ra bên trong thị trấn đó.
Công nghệ lập bản đồ bộ não
Ngoài các công nghệ đã nêu, giới khoa học và nghiên cứu ở các phòng thí nghiệm khắp nơi trên thế giới đã và đang phát triển những kỹ thuật mới và tiên tiến. Những tiến bộ khoa học - công nghệ đã tạo điều kiện giúp các nhà khoa học mô phỏng tương đối chính xác và đầy đủ về bộ não người, tạo ra những bước hi vọng mới trong việc góp phần vào hệ thống chăm sóc sức khoẻ của nhân loại.
Từ tháng 7/2009, “Dự án lập bản đồ Connectome của người” được chính quyền Mỹ khởi động và đang huy động một đội ngũ rất lớn các nhà khoa học từ các trường đại học danh tiếng trên toàn thế giới. Connectome là một khái niệm mới ra đời vào năm 2005 trong một bài báo mở đường của các nhà khoa học Olaf Sporns, Rolf Kotter, và Giulio Tononi. Một connectome là một tấm bản đồ tổng thể về các liên kết thần kinh bên trong não.
“Dự án lập bản đồ Connectome của người” được chính quyền Mỹ khởi động từ tháng 7/2009. |
Để thực hiện dự án, các nhà khoa học sử dụng rất nhiều kỹ thuật tiên phong như fMRI trạng thái nghỉ, fMRI dựa trên nhiệm vụ, MRI khuyết tán cùng với các kỹ thuật đã có là điện não đồ và từ não đồ. Dự án này có thể nằm ở mức độ vi mô với một bức tranh chi tiết về các tế bào thần kinh và các khớp thần kinh; hoặc cũng có thể nằm ở mức độ vĩ mô với tất cả các liên kết về cấu trúc và chức năng của các kiến trúc vỏ và dưới vỏ của não. Tháng 4/2013, Tổng thống Mỹ Barack Obama khởi động một cuộc chạy đua khoa học trong lĩnh vực thần kinh, với dự án “Nghiên cứu bộ não thông qua các kỹ thuật thần kinh tiên tiến” (BRAIN). Với chương trình này, hơn 1 tỉ đô la Mỹ sẽ được đổ vào mục tiêu phát triển các công nghệ tiên phong (trong đó có dự án Connectome) nhằm hỗ trợ cho các nghiên cứu về bộ não con người. Tới đầu năm 2014, Viện Y tế quốc gia Mỹ đã đưa ra bản dự thảo nhằm thu hút 40 triệu đô la trong công cuộc phát triển công nghệ này.
Trong khi đó, các nhà khoa học Đức thuộc Trung tâm nghiên cứu Julich đang áp dụng kỹ thuật lập bản đồ bộ não bằng các lát cắt não. Phương pháp này đòi hỏi sử dụng bộ não của một người hiến tặng. Các nhà khoa học sẽ chụp cộng hưởng từ (MRI) để quét toàn bộ bộ não. Thông tin này sẽ được dùng để tái xây dựng mô hình ảo của bộ não. Sau đó, bộ não sẽ được cắt ra thành những lát cực mỏng. Chúng sẽ được nhuộm và chụp lại với một độ chính xác cực kỳ cao. Sau đó, toàn bộ các hình ảnh từ các lát cắt sẽ được kết hợp với thông tin thu được từ MRI để xây dựng nên một mô hình não bộ ba chiều hoàn chỉnh.
Mới đây, công nghệ chụp ảnh Clarity (đã có sự cải tiến đột phá về khả năng thu nhận ánh sáng), do chính Karl Deisseroth phát triển, đã được áp dụng vào y học, dùng để chụp ảnh nội soi não bộ. Công dụng tăng độ sắc nét Clarity trong chụp ảnh cho phép các nhà khoa học nhìn toàn bộ não nguyên vẹn, chứ không làm cắt đứt kết nối giữa các tế bào như thông qua cắt lớp.
Đầu tiên, các nhà khoa học gắn cố định các phân tử sinh học như protein và DNA lên một mắc lưới giống nhựa, để giữ tính thống nhất vật lý của bộ não sau khi chết. Sau đó, họ sử dụng chất tẩy để rửa trôi các chất béo trong mô não. Bây giờ bộ não trở nên trong suốt và bộc lộ toàn bộ kiến trúc ba chiều của các sợi liên kết, cho phép các nhà khoa học có thể quan sát được các sợi thần kinh, hay còn được gọi là “chất trắng”.
Tựu chung lại, lĩnh vực khoa học thần kinh đã có một bề dày lịch sử nghiên cứu, và thời gian gần đây khoa học đã chứng kiến một sự phát triển vượt bậc của các công nghệ thần kinh. Các công nghệ quang - di truyền, ứng dụng tế bào gốc trong nghiên cứu thần kinh hay lập bản đồ bộ não, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp các nhà khoa học xây dựng một cơ sở dữ liệu, để phục vụ cho các nghiên cứu khoa học thần kinh khác.
Với những kết quả thu được, các nhà khoa học có thể nhìn sâu vào hoạt động của từng tế bào, để từ đó có thể hiểu tường tận về các rối loạn thần kinh. Từ đó, những kết quả này có thể được dùng để tìm ra các phương pháp điều trị. Thế nên, thế kỷ 21 đầy hứa hẹn sẽ chứng kiến những cuộc cách mạng khoa học vĩ đại của loài người. Tri thức là vô tận, nhưng chỉ có lòng đam mê mới giúp con người tìm tòi ra những cái mới…
Trần Quân
Những điều bất ngờ về bộ não con người
1. Não có màu xám
Bạn có thể đã nhìn thấy những bộ não có màu trắng, xám hoặc màu vàng và nghĩ rằng não có màu đó. Thực tế não có màu trắng, đen và đỏ. Tuy nhiên, truyền thuyết này cũng có phần đúng vì trên não cũng có những phần có màu xám. Đó thường là những nơi có chứa nhiều loại tế bào, như tế bào thần kinh.2. Nghe nhạc Mozart khiến não thông minh hơn
Đã từ lâu nhiều người mặc định rằng nghe nhạc Mozart có thể giúp phát triển khả năng nhận thức của trẻ. Nhưng theo một nghiên cứu mới đây do các nhà khoa học thuộc trường đại học California tiến hành, nhạc Mozart không thực sự khiến chúng ta thông minh hơn. Thực tế nó chỉ giúp chúng ta nâng cao khả năng thực hiện một số công việc có tính tạm thời và có liên quan đến không gian.3. Khi học thêm điều gì mới, bạn có thêm nếp nhăn mới trên não
Khi ở những tuần đầu của thai kỳ, não của chúng ta hầu như không có nếp nhăn. Cùng với sự phát triển của thai, não dần hoàn thiện. Đến tuần thứ 40, não gần như đã định hình. Vì thế não không thể có thêm những nếp nhăn mới khi chúng ta học hỏi thêm những điều mới.4. Bạn có thể học được từ thông điệp tiềm thức
Thông điệp tiềm thức là từ mà nhà nghiên cứu thị trường James Vicary, người Mỹ đưa ra năm 1957. Nó được gán liền với những hình ảnh hoặc âm thanh, có tác dụng đi sâu vào nhận thức và ảnh hưởng đến hành vi của chúng ta. Tuy nhiên, những thử nghiệm được tiến hành sau này đã khẳng định rằng thông điệp tiềm thức không có bất kỳ tác dụng nào đến chúng ta.5. Não loài người là bộ não lớn nhất
Loài người đúng là loài vật thông minh nhất trên thế giới, nhưng điều đó không đồng nghĩa với việc não người lớn nhất trên thế giới. Não của người trưởng thành chỉ nặng khoảng 1,361kg, trong khi não của loài cá nhà táng nặng những 7,8kg. Sự thông minh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chứ không phụ thuộc vào trọng lượng của bộ não.6. Bộ não vẫn hoạt động sau khi bị chặt xuống
Nhiều người cho rằng sau khi bị chặt xuống, não vẫn có thể hoạt động được một thời gian ngắn (mấy chục giây). Tuy nhiên, thực tế là ngay sau khi bị cắt rời khỏi trái tim, não rơi ngay vào trạng thái hôn mê và bắt đầu bị chết. Những cử động mí mắt mà nhiều người lầm tưởng là biểu hiện của việc não vẫn hoạt động thực tế là những phản xạ của cơ.7. Những tổn thương não là vĩnh cửu
Nhiều người cho rằng những tổn thương mà não chịu đựng sẽ là vĩnh cửu. Điều này không hoàn toàn đúng. Bởi có một số tổn thương não có thể được phục hồi một phần sau chấn thương. Khi các dây thần kinh bị tổn thương hoặc bị chết đi, chúng không thể lớn trở lại, nhưng mối liên hệ giữa các dây thần kinh thì có thể phục hồi để tạo ra những mối liên hệ mới giữa các dây thần kinh.8. Sử dụng thuốc phiện, não bạn sẽ có lỗ
Nhiều người tin rằng nếu sử dụng chất gây nghiện, trí nhớ của bạn sẽ bị giảm bớt. Nếu sử dụng những loại thuốc gây nghiện nặng hơn như cocaine hay ecstasy, bạn có thể bị vài lỗ thủng trên não. Điều này hoàn toàn không đúng. Bạn chỉ nhận được lỗ hổng trên não nếu như bị tổn thương về mặt vật lý.9. Cồn giết chết các tế bào não
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng chất cồn có ảnh hưởng trực tiếp đến não bạn. Nhưng để giết chết các tế bào não thì không. Chất cồn có thể khiến các thông điệp không được truyền đi giữa các tế bào thần kinh. Tuy không bị chết nhưng các tế bào đã phải thay đổi cách thức chúng liên kết với nhau.10. Con người chỉ sử dụng 10%
Nhiều người tin rằng chúng ta chỉ sử dụng 10% trí não của mình trong hoạt động, tuy nhiên ý nghĩ này không hề đúng. Não là một tập hợp của nhiều loại tế bào, thường xuyên được sử dụng. Không nhất thiết là sử dụng cùng một lúc, ví dụ như khi chúng ta đi bộ, phần não bộ chịu trách nhiệm cho việc điều khiển chân sẽ hoạt động mạnh hơn các phần khác. Không có bất kỳ bộ phận nào của não mà chúng ta không sử dụng tới cả.Tuy não chỉ chiếm 3% khối lượng cơ thể, nhưng nó sử dụng đến 20% năng lượng nạp vào để có thể hoạt động tốt. Chúng ta có thể bị bại liệt nếu có bất kỳ một tổn thương nào với não, dù nó nằm ở bất kỳ vị trí nào, và nó luôn hoạt động, cho dù bạn có làm gì đi chăng nữa.
11. Tốc độ lan truyền xung thần kinh siêu tốc
Các xung thần kinh đến và đi từ não lan truyền với tốc độ 270 km/h, tương đương với tốc độ của một siêu xe đua công suất lớn. Đã bao giờ bạn thắc mắc rằng làm thế nào cơ thể phản ứng ngay lập tức với những tác động xung quanh hoặc tại sao khi chân vấp vào một vật thì cảm giác đau xuất hiện ngay lập tức? Đó là nhờ sự chuyển động siêu tốc của các xung thần kinh từ não tới mọi bộ phận trên cơ thể và ngược lại.12. Khả năng lưu trữ thông tin
Não có thể lưu giữ thông tin gấp 5 lần cuốn Bách khoa toàn thư Britannica. Các nhà khoa học chưa thế các định chính xác dung lượng của não. Họ cho rằng, nếu tính theo đơn vị lưu trữ điện tử, não có dung lượng từ 3 tới 1.000 terabyte. Trung tâm lưu trữ quốc gia Anh lưu giữ các dữ liệu của hơn 900 năm lịch sử nhưng chỉ tương đương khoảng 70 terabytes. Con số đó cho chúng ta thấy khả năng lưu trữ dữ liệu khủng khiếp của não.13. Thời điểm não hoạt động nhiều nhất
Não hoạt động vào ban đêm nhiều hơn ban ngày. Nhiều người tin rằng, các hoạt động di chuyển, tính toán, suy nghĩ, tương tác vào ban ngày sẽ khiến não lao động mệt mỏi hơn nhiều so với khoảng thời gian ban đêm cơ thể nằm nghỉ trên giường. Sự thật lại hoàn toàn trái ngược. Khi bạn nghỉ ngơi là lúc não bắt đầu làm việc. Các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích được hiện tượng này. Tuy nhiên, họ cho rằng nhờ những hoạt động này của não mã bạn có thể trải qua những giấc mơ đẹp.14. Người thông minh thường mơ nhiều
Những người có IQ càng cao thì giấc mơ xuất hiện khi ngủ càng nhiều. Tuy nhiên, bạn không nên cảm thấy mất tự tin nếu như bạn không thể nhớ nổi những diễn biến trong giấc mơ. Hầu hết mọi người đều không thể nhớ hết tất cả sự kiện trong giấc mơ bởi nó chỉ kéo dài 2 – 3 giây, quá ngắn để não ghi lại.15. Tốc độ truyền thông tin khác nhau
Các tế bào thần kinh khác nhau truyền thông tin với tốc độ khác nhau. Nhiều loại nơron tồn tại trong não. Một vài loại chỉ có tốc độ lan truyền 0,5 m/s trong khi số khác truyền thông tin mới mức siêu tốc là 120 m/s.16. Não không cảm thấy đau
Là trung tâm tiếp nhận những đau đớn khi bạn cắt vào tay hoặc bỏng nhưng chính não lại không thấy đau khi nó tổn thương do không có tế bào thụ cảm đau. Những cơn đau đầu khủng khiếp xuất hiện do vô số các mô, dây thần kinh và mạch máu bao bọc xung quanh tiếp nhận đau đớn từ những vị trí tổn thương.17. Não có nhiều giác quan
Não có nhiều hơn các giác quan thông thường. Vì dụ như giác quan cảm nhận độ đau, giác quan cảm nhận vị trí của cơ thể, giác quan cảm nhận sự cân bằng, độ cao, nhiệt độ, giác quan cảm nhận thời gian, v.v…18. Chúng ta có khoảng 100 tỉ tế bào não
Năm 2009, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm và nhận ra con người chỉ có trung bình khoảng 86 tỉ tế bào não. So với mức 100 tỉ được nhận định trước đó. Tuy con số chênh lệch tưởng chừng như không lớn. Nhưng 14 tỉ là số lượng tế bào thân kinh của loài vượn Châu Phi. Để so sánh được trực quan hơn, hãy tưởng tượng 1 triệu giây là 12 ngày còn 1 tỉ giây tương đương với 31 năm, con số 14 tỉ không nhỏ chút nào.Nguồn: Sưu tầm tổng hợp.
20 điều có thể bạn chưa biết về bộ não con người
by 5 November, 2016
Posted in Khoa học - công nghệ
|
Hint: Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết
1. Bộ não đóng băng
Ai đã từng ăn kem quá nhanh mà không cảm thấy một cơn lạnh đau đớn trong các hốc xoang không? Các thuật ngữ khoa học cho việc này, cái tên trìu mến là đóng băng não, hay buốt đến tận não2. Não cũng cần Oxy
Khi trái tim của bạn ngừng đập, nó có thể được trợ giúp bằng máy khử rung tim hoặc hô hấp nhân tạo. Nhưng nếu tim và phổi không cung cấp cho não bộ oxy chỉ trong khoảng 5-10 phút não bạn sẽ bị tổn thương vĩnh viễn. Tình trạng này gọi là “chết não”3. Cuộc chiến bên trong bộ não
Bạn có thể đã biết rằng quyền kiểm soát sự sáng tạo của bạn nằm ở bán cầu phải và điều khiển sự logic là bán cầu trái phải không? Đó là một giả thiết sai lầm vì não là một cơ quan duy nhất hoạt động độc lập, chứ không tách ra để hoạt động riêng biệt.4. Nhạy bén dù ở tuổi trung niên
Rất nhiều người từng nghĩ rằng tất cả bộ phận trong cơ thể sẽ ngừng phát triển khi bạn đến tuổi nào đó. Nhưng bộ não vẫn tiếp tục phát triển dù cho bạn đang ở tuổi bốn mươi.5. Linh hoạt
Thật vậy, bộ não con người rất dễ thích nghi. Khi bạn học bất kỳ điều gì mới mẻ, não bộ sẽ tự thay đổi cấu trúc của bên trong để phù hợp với những thông tin mới được tiếp nhận.Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
20 điều có thể bạn chưa biết về bộ não con người
by 5 November, 2016
Posted in Khoa học - công nghệ
| 6. Mức ưu tiên cao hơn
Như chúng ta đều biết Oxy trong máu đến tất cả bộ phận trên cơ thể tuy nhiên bộ não cần nhiều hơn thế. Trung bình não bộ cần sử dụng ít nhất 20% Oxy chứa trong máu để hoạt động nhiều hơn bất kỳ cơ quan nào khác.7. Hoạt động tuyệt vời
Mặc dù là phần quan trọng nhất của cơ thể nhưng não bộ cũng giống như những bộ phận khác, chúng chỉ hoạt động ở một phần chính. Bạn có thể mất đi gần một nửa bộ não nhưng bộ nhớ cũng như tính cách của bạn không hề thay đổi.8. Máy phát điện
Bạn có biết là não bộ tự sản xuất được điện trong quá trình hoạt động. Trong vòng đời của một con người, bộ não có thể tạo ra dòng điện đủ để một bóng đèn được thắp sáng.9. Bộ não và Zombie sẽ trở thành hiện thực
Có rất nhiều loại ký sinh trùng trên thế giới có tác động tiêu cực lớn đối với não mà các nhà khoa học vẫn chưa khám phá ra. Chúng có thể thay đổi cấu trúc não bộ khủng khiếp đến mức nhiều nhà khoa học nghĩ rằng ổ dịch zombie một ngày nào đó sẽ trở thành hiện thực.10. Chống lại sưc mạnh
Có rất nhiều điều ảnh hưởng đến sự phát triển của não bộ. Ví dụ khoa học đã chỉ ra rằng chỉ cần 1 sự thay đổi năng lực nhỏ nhất sẽ thay đổi cả mặt hóa học của não bộ cũng như thu nhỏ khả năng đồng cảm của một ngườiBấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
20 điều có thể bạn chưa biết về bộ não con người
by 5 November, 2016
Posted in Khoa học - công nghệ
| 11. Lỗi thời và hiện đại
Bộ não sẽ phát triển lớn hơn khi chúng ta lớn, nhưng điều đó không có nghĩa là bạn sẽ đánh mất một thứ gì đó trong quá trình bạn trưởng thành. Nghiên cứu chỉ ra rằng ở tuổi sơ sinh trẻ có số tế bào lớn nhất sau đó giảm dần. Có lẽ chúng ta đã lãng quên thứ gì đó ở tuổi thơ ?12. Chiến dịch giảm cân
Trong não có một thứ mà chúng ta hay gọi là “chất xám”, nhưng não thực sự được tạo nên từ gì? Bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi biết rằng 60% não bộ là chất béo. Như vậy khi một người đang trong quá trình ăn kiêng khắc nghiệt bạn có thể đã giảm cả chất béo ở trong não. Điều này thực sự không tốt chút nào.13. Gen di truyền
Trong số các gen di truyền bạn nhận được từ bố mẹ, khoảng một nửa trong số đó được chọn lựa để tạo nên cấu trúc phức tạp của bộ não của bạn. 98% còn lại của cơ thể bạn được hình thành từ một nửa số gen còn lại14. Não cực kỳ dễ bị tổn thương
Có bao giờ bạn tự hỏi khi chạm vào một bộ não thì cảm giác nó sẽ như thế nào không? Bạn đã từng ăn đậu phụ rồi thì bạn sẽ hiểu được chúng như thế nào.15. Việc ngủ của trẻ
Nghiên cứu chỉ ra rằng bộ não của một trẻ sơ sinh sử dụng lên đến 50% nguồn cung cấp glucose của cơ thể. Đây là lý do tại sao trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ luôn ngủ rất nhiều.Bấm nút Trang sau, để xem các đoạn tiếp theo của bài viết. Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
20 điều có thể bạn chưa biết về bộ não con người
by 5 November, 2016
Posted in Khoa học - công nghệ
| 16. Hứng thú với tình dục
Khoa học đã chứng minh rằng đạt cực khoái trong khi quan hệ là một trong những cảm xúc tự nhiên thú vị nhất mà một người có thể trải nghiệm. Quét não lúc này kết quả cho thấy trong não có rất nhiều dopamine quá trình đó nó trông gần như giống như việc bạn đang sử dụng heroin.17. Bộ máy có sức mạnh phi thường
Đầu năm nay, siêu máy tính nhanh thứ tư thế giới đã được thử nghiệm khả năng xử lý thông tin. Phải mất bốn mươi phút máy tính để mô phỏng một hoạt động não.18. Não bộ luôn xóa thông tin
Khi bạn quên một cái gì đó, bạn đừng quá lo lắng về việc đó. Đây là một điều tốt cho hoạt động của não bộ là việc xóa bớt thông tin, giúp hệ thần kinh duy trì độ dẻo dai.19. Nơ ron thần kinh của bạn.
Bộ não con người trung bình chứa 100 tỷ tế bào thần kinh. Giả thiết được đặt ra, bạn muốn nối chúng theo một đường thẳng thì thật khủng khiếp vì những tế bào này có thể dài đến 960 km.20. Não không có khả năng lưu lại những kí ức khi bạn say
Khi bạn uống quá đà trong một buổi nhậu, say mèm và thức dậy vào ngày hôm sau, bạn thường không có hồi ức về những câu nói hay hành động của mình. Điều này là bởi vì bộ não không có khả năng lưu lại những kí ức khi bạn say.Bạn có thể để comment ở bên dưới, LIKE và SHARE nếu bạn thấy bài viết này thú vị!
Nhận xét
Đăng nhận xét