Khám Phá Thành Tựu Đột Phá: Não Người Chết Học Đánh Đàn Qua Robot

Trong một nghiên cứu đột phá, các nhà khoa học từ Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp (CNRS) đã công bố thành tựu đáng kinh ngạc khi phát hiện khả năng tự học của mô não người đã chết. Nhóm chuyên gia đã tiến hành trích xuất phần vỏ não từ người hiến tặng và duy trì sự sống cho nó trên một mảng vi điện cực.

Điều kỳ diệu là, mặc dù đã tách ra khỏi cơ thể, các tế bào thần kinh vẫn sống động và phát ra xung điện liên tục.

Công nghệ này được gọi là OPAB, mô tả phương pháp nuôi cấy mô từ lát não người trưởng thành sau khi đã mất. Trong thử nghiệm, ba điện cực được lắp vào ba ngón tay của một cánh tay robot để điều khiển hành động.

Khi một điện cực phóng xung, nó sẽ điều động một ngón tay cơ khí nhấn vào phím đàn piano. Ngay lập tức, âm thanh được phát ra sẽ được ghi nhận và gửi về các điện cực cảm giác trên lát não.

Vòng lặp khép kín này được thiết kế nhằm mô phỏng cách mà trẻ sơ sinh học hỏi môi trường xung quanh. Trong giai đoạn đầu đời, trẻ phát triển thông qua các hành động ngẫu nhiên, cảm nhận âm thanh và xúc giác, từ đó tạo dựng các mối liên hệ nào đó trong não bộ. Tương tự, lát cắt não cũng trải qua một khóa học như vậy.

Sau ngày đầu tiên nhận kích thích, ba điện cực bắt đầu xả xung luân phiên trong 72 giờ tiếp theo. Mỗi nhịp xả xung sẽ điều khiển tay robot nhấn phím, và lát não sẽ tiếp nhận tín hiệu âm thanh ngay lập tức.

Thí nghiệm cho thấy rằng khi một người thật chơi đàn, lát não đã tự động kích hoạt đúng điện cực để phản ứng với âm thanh đó, chứng minh khả năng tự học.

Trong 16 lát não được thử nghiệm, có ba mẫu đạt tỷ lệ chính xác hoàn hảo 100% và bảy mẫu khác tái hiện chính xác hai nốt nhạc. Tổng cộng, có 62,5% mẫu đã học được ít nhất hai nốt nhạc, với thời gian ghi nhớ từ 7 đến 17 ngày.

Để chứng minh rằng khả năng này thực sự đến từ quá trình tự học, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nhiều bài kiểm tra đối chứng. Khi kết nối các điện cực chưa qua huấn luyện, cánh tay robot không hoạt động.

Hơn nữa, khi các nhà khoa học ngăn chặn dẫn truyền synap hoặc dùng mô não bị nhiễm virus, khả năng học tập này lập tức biến mất, cho thấy rằng kết quả phụ thuộc hoàn toàn vào chức năng thần kinh bình thường.

Các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu thêm về cơ chế ghi nhớ của lát cắt này, cho thấy rằng nó hoạt động dựa trên quy luật “độ dẻo phụ thuộc vào thời gian phát xung” – một quy tắc cơ bản của não người. Khi một nơ-ron được kích thích ngay sau một nơ-ron khác, mối liên hệ giữa chúng trở nên chặt chẽ hơn.

Thí nghiệm đã tạo ra một hệ thống liên kết hai chiều giữa hành động và cảm giác, cho phép âm thanh kích hoạt phản ứng và ngược lại. Đây chính là bản chất cốt lõi của hệ thống nơ-ron gương trong não bộ con người.

Dù vậy, công trình này vẫn có những hạn chế. Thí nghiệm mới chỉ được thực hiện với ba nốt nhạc và mẫu thử còn khá ít, chỉ 30 lát não từ ba người hiến. Chuyên gia cho rằng tỷ lệ thành công 62,5% vẫn có thể cao hơn nếu lựa chọn các điện cực dựa trên sự hoạt động thần kinh.

Hiện tại, công trình vẫn đang chờ được xuất bản và bình duyệt. Tuy nhiên, nền tảng của nó đã được xác nhận từ năm 2024 khi nhóm nghiên cứu công bố báo cáo trên tạp chí Brain Stimulation, chứng minh rằng các lát não này có độ dẻo synap.

Giá trị lớn nhất của OPAB không chỉ nằm ở thiết bị, mà chính là những lát não bé nhỏ nhưng vẫn giữ được cấu trúc nguyên thủy, vượt trội hơn so với các tế bào nuôi cấy thông thường.

Thành tựu này mở ra cơ hội mới cho việc nghiên cứu khả năng học hỏi của não bộ, và nếu thời gian nuôi cấy có thể kéo dài hơn, hệ thống này sẽ giúp giải mã các bệnh lý thần kinh và thử nghiệm dược phẩm hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, công trình cũng đặt ra nhiều câu hỏi về khía cạnh đạo đức. Mặc dù các mô não không có ý thức, việc cho phép một phần cơ thể người chết học hỏi hành vi mới vẫn tạo ra những lo ngại về mặt đạo đức.

Nhóm nghiên cứu đã khẳng định rằng mọi quy trình đều minh bạch, các mẫu vật đều được lấy với sự đồng thuận từ gia đình. Hiện tại, cộng đồng khoa học đang hồi hộp chờ đợi sự công nhận từ các chuyên gia để công trình này có thể tiến xa hơn.