Bài 2 :Từ thao túng tế bào thần kinh đến điều trị bệnh

Phương pháp này đòi hỏi sử dụng bộ não sau tử thiết của một người hiến tặng.

Các nhà khoa học sẽ sử dụng 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 scan 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 và xây dựng nên một mô hình ba chiều hoàn chỉnh.

Phương pháp này đang được các nhà khoa học Đức thực hiện tại Trung Tâm Nghiên Cứu Julich.

Dự Án Lập Bản Đồ Connectome Người của NIH

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.

Nó có thể nằm ở mức độ vi mô với một bức tranh chi tiết về các tế bào neurons và các khớp thần kinh (synapses); 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 (cortical) và dưới vỏ (subcortical) của não.

Dự án này được khởi động từ tháng 7.2009 và đang huy động một đội ngũ các nhà khoa học từ các trường đại học lớn ở Hoa Kỳ.

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 (electroencephalography – EEC) và Từ Não Đồ (magnetoencephalography – MEG).

Công Nghệ Clarity

Công nghệ này được phát triển bởi chính Karl Deisseroth, người góp phần tạo ra Optogenetics tại Đại Học Stanford vào mùa Hè 2013.

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.

Bằng cách này, các nhà khoa học có thể quan sát được các sợi thần kinh, còn được gọi là “chất trắng,” kết nối các giới hạn xa của não.

Tóm 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, Lập bản đồ bộ não, mà Một Thế Giới đã giới thiệu, 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.

Ngoài các công nghệ đã nêu, các nhà khoa học ở các phòng lab khắp nơi trên thế giới đã và đang phát triển những kỹ thuật mới và tiên tiến.

Thế kỷ 21 hứa hẹn sẽ chứng kiến những cuộc cách mạng khoa học vĩ đại của loài người. Tri thức là vô tận, chỉ có lòng đam mê mới giúp con người tìm tòi ra những cái mới.

Huy Vũ