Google và Trường Đại học Harvard công bố bản đồ chi tiết nhất về bộ não con người

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Sau một thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra bản đồ não người chi tiết nhất từ trước đến nay, mở ra cánh cửa mới cho việc khám phá bí ẩn về cơ quan phức tạp nhất của cơ thể con người.
Hình ảnh này hiển thị một tế bào thần kinh của con người (màu trắng) và tất cả các sợi trục từ các tế bào thần kinh khác kết nối với nó. Ảnh: Google Research & Lichtman Lab/Harvard University
Hình ảnh này hiển thị một tế bào thần kinh của con người (màu trắng) và tất cả các sợi trục từ các tế bào thần kinh khác kết nối với nó. Ảnh: Google Research & Lichtman Lab/Harvard University

Năm 2014, Tiến sĩ Jeff Lichtman thuộc Đại học Harvard nhận được một mẫu não nhỏ chỉ bằng hạt gạo. Mẫu não này tuy nhỏ bé nhưng chứa đựng 57.000 tế bào, 230 mm mạch máu và 150 triệu khớp thần kinh.

Để phân tích mẫu mô, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Jeff Lichtman đã sử dụng kỹ thuật cắt lát mỏng bằng dao kim cương. Sau đó, các lát cắt được nhúng vào nhựa cứng và cắt lại với độ mỏng chỉ 30 nanomet, tương đương 1/1000 lần so với sợi tóc người. Để các tế bào não hiện rõ trong ảnh chụp điện tử, các nhà khoa học đã nhuộm chúng bằng kim loại nặng.

Quá trình này đã tạo ra hàng nghìn lát cắt, tựa như một dải phim, giúp tái hiện hình ảnh 3D của não bộ ở cấp độ vi mô. Tuy nhiên, lượng dữ liệu khổng lồ thu được (khoảng 300 triệu hình ảnh) đã đặt ra thách thức về lưu trữ và xử lý.

Google và Trường Đại học Harvard công bố bản đồ chi tiết nhất về bộ não con người ảnh 1

Các tế bào thần kinh bị kích thích được tô màu theo độ sâu của chúng tính từ bề mặt não. Ảnh: Google Research & Lichtman Lab/Harvard University

Nhận ra vấn đề, Tiến sĩ Lichtman đã tìm đến sự hợp tác với Google, vốn có kinh nghiệm trong việc nghiên cứu bản đồ não ruồi giấm. Nhờ có công nghệ tiên tiến và trí tuệ nhân tạo, các nhà khoa học Google đã có thể xử lý và phân tích hình ảnh, xác định loại tế bào và kết nối giữa chúng.

Google và Trường Đại học Harvard công bố bản đồ chi tiết nhất về bộ não con người ảnh 2

Một nơ-ron đơn lẻ (màu trắng) kết nối với 5.600 sợi trục (màu xanh). Ảnh: Google Research & Lichtman Lab/Harvard University

Kết quả là một mô hình 3D tương tác chi tiết về cấu trúc não người, được đánh giá là bộ dữ liệu lớn nhất ở độ phân giải này. Dữ liệu được công khai với tên gọi "Neuroglancer" và được đăng tải trên tạp chí Science bởi Lichtman và Jain (đồng tác giả).

Google và Trường Đại học Harvard công bố bản đồ chi tiết nhất về bộ não con người ảnh 3

Các tế bào thần kinh (hình chóp) đang hoạt động, được tô màu theo kích thước. Thân tế bào, nơi chứa nhân, có đường kính từ 15 đến 30 micromet. Ảnh: D. Berger/Harvard University

Dữ liệu thu thập được qua quá trình nghiên cứu đã hé lộ nhiều điều bất ngờ về não bộ con người. Các cặp nơ-ron có thể có hơn 50 kết nối thay vì chỉ 1 kết nối như trước đây được biết đến. Mẫu não chứa nhiều loại tế bào khác nhau, nhiều hơn so với những gì các nhà khoa học từng nghĩ.

Theo CNN
Cảnh trong phim “Unloved”.
Phim quảng cáo Giáng sinh không dùng AI gây sốt toàn cầu
(Ngày Nay) - Bằng nghệ thuật hoạt hình truyền thống và câu chuyện giản dị về sự cảm thông, đoạn phim quảng cáo “Unloved” của Pháp lan tỏa mạnh mẽ, trở thành hiện tượng truyền thông dịp Giáng sinh năm nay.
Giải mã bí mật của những "phép màu kinh tế" châu Á
Giải mã bí mật của những "phép màu kinh tế" châu Á
(Ngày Nay) - Không dựa vào bảo hộ khép kín, các nền kinh tế châu Á đã buộc doanh nghiệp cạnh tranh toàn cầu, đầu tư mạnh vào công nghệ cao và xây dựng thể chế linh hoạt để duy trì tăng trưởng bền vững.
Nguyễn Trung Cường giúp Điền kinh lập "hat-trick vàng" trong ngày hôm nay.
SEA Games 33: Ngày bùng nổ và kịch tính của Thể thao Việt Nam
(Ngày Nay) - Ngày thi đấu thứ sáu (15/12) tại SEA Games 33 đã khép lại, ghi nhận những khoảnh khắc bùng nổ của Thể thao Việt Nam với cú đúp Huy chương Vàng (HCV) từ điền kinh cho đến chiến thắng thuyết phục của U22 Việt Nam. Những kết quả này giúp Đoàn thể thao Việt Nam tạm thời duy trì vị trí thứ 3 trên bảng tổng sắp huy chương với 39 HCV, 47 huy chương Bạc (HCB) và 70 huy chương Đồng (HCĐ).