Bản đồ thần kinh não chi tiết nhất vừa được công bố

Các nhà khoa học của Google và nhóm nghiên cứu FlyEM thuộc Viện Janelia (Mỹ) vừa công bố bản đồ mạng lưới thần kinh não động vật chi tiết nhất từ trước đến nay.

Đây là cột mốc mới trong lĩnh vực nghiên cứu bản đồ mạng lưới thần kinh não sử dụng kỹ thuật quét ảnh (còn gọi là kết nối học - connectomic). Một lĩnh vực mới của khoa học thần kinh, tập trung nghiên cứu sự liên kết giữa các phần não và trong các phần của não.


Một phần mạng lưới thần kinh não ruồi giấm, kết quả từ nghiên cứu của Google và Viện Janelia. (Ảnh: Google, FlyEM).

Chia sẻ với The Verge, Mark Humphries, nhà thần kinh học thuộc Đại học Nottingham, khẳng định connectomic là lĩnh vực tuyệt vời, là nguồn tài nguyên cho nhiều nhà khoa học. Tuy chưa thể giải quyết những vấn đề cấp bách, nó sẽ mở ra những bí ẩn thú vị.

Bản đồ thần kinh não 3D do Google và FlyEM tạo ra là thành tựu khoa học kỹ thuật mới nhất, sản phẩm từ sự kết hợp giữa con người và máy móc.

Ruồi giấm là vật thí nghiệm ưa thích của các nhà khoa học vì chúng có cấu tạo não đơn giản nhưng vẫn có khả năng kiểm soát, thực hiện các hành vi phức tạp như mời gọi bạn tình.

Đầu tiên, các nhà khoa học tiến hành cắt não ruối giấm thành các lớp dày 20 micron (1/3 chiều rộng sợi tóc người). Họ xây dựng hình ảnh bằng cách đập từng lớp não bởi luồng electron từ kính hiển vi điện tử quét (scanning electron microscope). Dữ liệu sau đó được sử dụng để tạo ra hình ảnh 3D gồm 50 nghìn tỷ điểm ảnh 3 chiều (voxel), được xử lý bởi thuật toán máy tính.

Bên cạnh sự trợ giúp của AI, các nhà nghiên cứu đã dành hàng trăm nghìn giờ để xác định từng khớp thần kinh trong số 20 triệu khớp, cùng với kính thực tế ảo và phần mềm chỉnh sửa 3D để đảm bảo hình ảnh cho ra là chính xác.

Ngay cả mất nhiều thời gian đến vậy, họ cũng chỉ cho ra kết quả của 1/3 bộ não ruồi giấm. Hiện chỉ có một sinh vật duy nhất được tạo ra bản đồ mạng lưới thần kinh não đầy đủ là giun tròn Caenorhabditis elegans.

Hình ảnh dưới dạng 3D thể hiện 20 triệu khớp thần kinh kết nối hơn 25 nghìn tế bào thần kinh của 1/3 não ruồi giấm.


Dù tốn nhiều thời gian và công sức, đây chỉ là một phần nhỏ trong những bí mật của bộ não động vật, kể cả con người. (Ảnh: Google, FlyEM).

Một não ruồi giấm chứa khoảng 100.000 nơ-ron, trong khi não người là 86 tỷ nơ-ron. Điều đó cho thấy vẫn cần rất nhiều nỗ lực nghiên cứu để tạo ra bản đồ thần kinh não người một cách đầy đủ.

Từ khi xuất hiện, connectomic tiếp nhận nhiều ý kiến trái chiều. Những người ủng hộ cho rằng lĩnh vực này giúp kết nối các bộ phận vật lý của não bộ với từng hành vi cụ thể - mục tiêu của khoa học thần kinh. Trong khi nhóm phản đối lập luận rằng nó vẫn chưa tạo ra bước đột phá lớn nào. Việc lập bản đồ thần kinh tiêu tốn nhiều thời gian, tài nguyên có thể được sử dụng cho những mục đích khác.

Dù vậy thì Joshua Vogelstein, kỹ sư y sinh và đồng sáng lập dự án Open Connectome, cho rằng bước tiến này sẽ giúp ích rất nhiều cho chúng ta trong vài thập kỷ tới.

Toàn bộ kết quả nghiên cứu được Google và FlyEM đăng tải công khai để mọi người theo dõi. Họ cũng lên kế hoạch chia sẻ tài liệu liên quan đến dự án cho những ai muốn thực hiện nghiên cứu.

TIN CŨ HƠN
Hướng dẫn cách đọc kết quả xét nghiệm nước tiểu

Hướng dẫn cách đọc kết quả xét nghiệm nước tiểu

Để giúp bạn hiểu hơn về các chỉ số kết quả khi làm xét nghiệm nước tiểu, chúng tôi sẽ chia sẻ cùng các bạn một số thông tin hữu ích về cách đọc kết quả xét nghiệm nước tiểu để các bạn cùng tham khảo.

Đăng ngày: 26/10/2025
Tư thế ngủ tốt nhất cho từng loại bệnh

Tư thế ngủ tốt nhất cho từng loại bệnh

Nếu bạn bị đau vai, hãy nằm ngủ ở tư thế ngửa, còn nếu bị trào ngược axit bạn nên nâng cao gối…

Đăng ngày: 26/10/2025
10 hiểu lầm về nước chanh

10 hiểu lầm về nước chanh

Nước chanh không chỉ là một liệu pháp làm đẹp hữu hiệu cho phụ nữ, mà nó còn là thần dược có tác dụng cực tốt cho sức khỏe. Nhưng hầu hết mọi người đều có quan điểm sai lầm về nước chanh.

Đăng ngày: 25/10/2025
Thuốc lá điện tử: Phát minh giúp cai nghiện hay kẻ giết người mới?

Thuốc lá điện tử: Phát minh giúp cai nghiện hay kẻ giết người mới?

Một điếu thuốc lá điện tử hoạt động bằng pin và thả ra liều nicotine bốc hơi để người dùng hít vào. Nó đem đến cảm giác tương tự như khi hít phải khói thuốc lá nhưng không độc hại bằng thuốc lá.

Đăng ngày: 25/10/2025
Những căn bệnh đáng sợ từ thịt chó

Những căn bệnh đáng sợ từ thịt chó

Nhiễm virus dại, rối loạn đông máu, hay nhiễm ấu trùng sán... là căn gây bệnh đáng sợ đe dọa người thường xuyên ăn thịt chó.

Đăng ngày: 24/10/2025
Lợi ích sức khỏe của củ cải

Lợi ích sức khỏe của củ cải

Một trong những lợi ích chính của nước ép củ cải là khả năng điều trị bệnh viêm đường tiết niệu và ngăn ngừa nhiễm trùng thận.

Đăng ngày: 23/10/2025
Cà phê tốt cho sức khỏe, nhưng không phải ai cũng hợp

Cà phê tốt cho sức khỏe, nhưng không phải ai cũng hợp

Khoa học đã chứng minh cà phê là một loại thức uống mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của con người. Tuy nhiên, đây không phải là loại thức uống dành cho tất cả mọi người.

Đăng ngày: 19/10/2025
Khoa Học News