Đã lý giải được tại sao não lại sử dụng quá nhiều năng lượng?

Bằng cách lập mô hình hoạt động của não lúc nghỉ ngơi, nhà thần kinh học James Kozloski tại IBM tuyên bố đã lý giải được tại sao não lại sử dụng quá nhiều năng lượng của cơ thể - một trong những bí ẩn lớn nhất mà tới nay người ta vẫn chưa giải thích được, từ đó cung cấp thêm hiểu biết về hoạt động của não cũng như cách điều trị một số căn bệnh có liên quan tới nó.

Đến nay vẫn còn rất nhiều bí ẩn về não bộ của con người mà các nhà khoa học vẫn chưa lý giải được và một trong số đó chính là tại sao bộ phận này lại sử dụng quá nhiều năng lượng. Não được cho là cơ quan sử dụng khoảng 20% tổng lượng oxy nhiên liệu của cơ thể nhưng tại sao nó lại cần nhiều như vậy thì người ta trước đây vẫn chưa biết. Và James Kozloski, một nhà thần kinh học máy tính tại Trung tâm nghiên cứu Thomas J. Watson của IBM cho rằng ông đã lý giải được điều này.

Sau quá trình nghiên cứu, Kozloski cho rằng, não liên tục tạo ra những vòng lặp tín hiệu bất biến bằng cách lập nên những đường mòn - có thể hình dung như một bản đồ các con đường trong thành phố tâm trí của con người. Não liên tục vạch ra từng bước đi của nó thông qua các con đường mòn này, bao gồm 3 vùng chức năng khác nhau: cảm giác (điều gì đang xảy ra), hành vi (chúng ta có thể làm gì về nó) và limbic (hệ thống viền, trả lời cho câu hỏi điều đó có ý nghĩa gì với chúng ta).

Đã lý giải được tại sao não lại sử dụng quá nhiều năng lượng?
Não liên tục tạo ra những vòng lặp tín hiệu bất biến bằng cách lập nên những đường mòn.

Kozloski gọi mô hình vòng lặp khép kín này là "Grand Loop", và từ đó ông đưa ra giả thuyết rằng những vòng lặp này là nguyên nhân khiến cho não cần rất nhiều năm lượng, thậm chí khi chúng ta không cần suy nghĩ, không cần giải toán đố hoặc đưa ra nhận xét, phán quyết nào thì điều đó cũng xảy ra. Và Kozloski đã kiểm chứng thành công giả thuyết của công bằng cách chạy nó trên một hệ thống giả lập tế mô thần kinh tại IBM với khả năng tạo ra một mô hình chính xác cách các tế bào thần kinh hoạt động trong não bộ.

Kozloski giải thích: "Não bộ tiêu thụ một lượng lớn năng lượng ngay cả khi nó không làm gì cả. Đây là một bí ẩn lớn trong ngành khoa học thần kinh. Bạn không cần sử dụng nhiều năng lượng để tạo ra những thứ vô nghĩa trừ khi có một lý do chính đáng".

Kozloski cho rằng ý tưởng của ông có thể lý giải làm thế nào chúng ta có thể vẽ lại những trải nghiệm của quá khứ để phản ứng trước một tình huống mới - theo đó, chúng ta sẽ nhanh chóng tham khảo của "bản đồ thành phố" để đưa ra quyết định tiếp theo.

Với mô hình này, ông cho rằng có thể đề xuất phương pháp chữa trị cho căn bệnh thoái hóa não bởi nó giải thích được tại sao một gene khiếm khuyết có thể dẫn tới sự tàn phá vô cùng lớn trong não. Cụ thể theo lý thuyết của ông thì khiếm khuyết này sẽ làm gián đoạn 1 vòng lặp trong "Grand Loop".

Tuy nhiên, thách thức tiếp theo của Kozloski và các đồng nghiệp là tìm hiểu xem làm thế nào não có thể chọn được các "đường mòn" và chính xác điều gì đang xảy ra bên trong vòng lặp đó cũng như làm sao mà nó hình thành. Ông nhận định: "Nếu nó không có một vai trò quan trọng thì nó có thể nó đã bị đào thải trong quá trình tiến hóa từ lâu". Được biết nghiên cứu lần này cũng có mối quan hệ mật thiết với một nghiên cứu khác cũng do các nhà nghiên cứu tại Đại học Y Minnesota tiến hành, cho thấy rằng có tới 1/3 năng lượng của não giúp duy trì hoạt động của các tế bào thần kinh và mô trong "bản đồ" mà Kozloski mô tả.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Bánh chưng là thực phẩm không thể thiếu trong những ngày Tết cổ truyền tại Việt Nam. Đây là loại thức ăn có nhiều chất dinh dưỡng nhưng không phải ai cũng nên ăn món này.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Nhiều người có thói quen gọt bỏ phần ngoài mốc trước khi chiên ăn mà không biết rằng thực phẩm mốc sinh ra độc tố aflatoxin có thể gây ung thư.

Đăng ngày: 28/01/2019
Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Bánh chưng là món ăn ngon truyền thống, tương đối cân bằng các nhóm thực phẩm (glucid, protein, lipid) và giàu dinh dưỡng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Theo Futurism, nhiều người thường cảm nhận âm nhạc giống như một chất xúc tác tuyệt vời cho tâm trạng khi làm việc.

Đăng ngày: 24/10/2018
Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Dứa, thơm, khóm có đặc tính kháng viêm, chữa lành vết bầm tím và làm giảm đau viêm khớp. Nó cũng hỗ trợ rất tốt cho việc tiêu hóa.

Đăng ngày: 18/10/2018
Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Liệu các chất độc hại trong rác thải điện tử có len lỏi vào thực phẩm, hay được hấp thụ qua da để vào cơ thể con người hay không?

Đăng ngày: 22/07/2018
Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Công nghệ mới do các bác sĩ tại Bệnh viện nhi Boston phát triển, hứa hẹn sẽ đem đến cơ hội sống bình thường, khỏe mạnh cho rất nhiều trẻ sơ sinh bị tổn thương tim.

Đăng ngày: 22/07/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News