Đài tiếng nói nhân dân TPHCM
The Voice of Ho Chi Minh City People
  • Phát triển tế bào thần kinh nhân tạo nhằm mục đích trị bệnh

    (VOH) - Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học đang tạo ra các tế bào thần kinh nhân tạo nhằm mục đích điều trị các bệnh lý ở người.

    Tế bào thần kinh (nơ-ron) có cấu tạo hết sức tinh vi để truyền dẫn xung thần kinh. Bằng cách dùng chất dẫn truyền thần kinh có sẵn trong tế bào, lượng thông tin mà các nơ-ron này truyền đi ước tính lên đến 1.000 tỷ bit mỗi giây.

    Khi mắc bệnh rối loạn thần kinh, nơ-ron của người bệnh sẽ không thể truyền thông tin một cách bình thường. Để đối phó với loại bệnh này, các nhà khoa học thường sử dụng xung điện hoặc một số loại thuốc để đảm bảo việc truyền xung thần kinh. Tuy nhiên, hai phương pháp này chỉ có hiệu quả tương đối trong một vài trường hợp.

    Đối với nơ-ron nhân tạo, cách thức hoạt động của chúng cũng giống như nơ-ron bình thường. Khi có tín hiệu hóa học, nó tiếp nhận, chuyển thành xung thần kinh rồi truyền cho nơ-ron khác, đồng thời tiết ra chất dẫn truyền thần kinh. Theo đó, các "chip não" nhỏ bé hoạt động giống như thật và có thể được sử dụng để điều trị những bệnh lý ở người như Alzheimer.

    Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Bath, Anh quốc đã sử dụng kết hợp giữa toán, thuật toán và thiết kế chip có dạng mạch giống như cách mà các tế bào thần kinh (nơ-ron) được tạo ra một cách tự nhiên. Các nơ-ron thần kinh này có nhiệm vụ mang tín hiệu đến và đi từ não đến phần còn lại của cơ thể.

    Tái tạo nơ-ron thần kinh là một trong những chủ đề được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu vì có tiềm năng trong việc điều trị các bệnh như Alzheimer - đây là bệnh hình thành do các nơ-ron thần kinh bị thoái hóa hoặc chết đi.

    Phát triển tế bào thần kinh nhân tạo nhằm mục đích trị bệnh

    Hình minh họa chip mang nơ-ron nhân tạo dùng để trị bệnh ở người. Nguồn: BBC

    Giáo sư Alain Nogaret - Khoa vật lý của đại học Bath, cho biết tính mới mẻ trong nghiên cứu của họ là chuyển các tính chất điện của tế bào não sang các mạch tổng hợp nhân tạo làm từ silicon.

    "Cho đến nay, các nơ-ron giống như các hộp đen, nhưng chúng tôi đã xoay sở để mở hộp đen này và quan sát phần bên trong. Công việc của chúng tôi là thay đổi mô hình bởi vì nó cho chúng tôi một phương pháp chắc chắn để tái tạo các thành phần mang điện (chất dẫn truyền thần kinh) của các nơ-ron một cách vô cùng chi tiết."

    Các nhà nghiên cứu đã tiến hành sao chép hai loại nơ-ron thần kinh, bao gồm các nơ-ron từ vùng đồi thị, một khu vực của não đóng vai trò chính trong bộ nhớ và các nơ-ron liên quan đến việc kiểm soát hơi thở ở con người.

    Làm cho các nơ-ron thần kinh nhân tạo phản ứng lại với các tín hiệu điện từ hệ thống thần kinh là một mục tiêu lâu dài trong y học. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng gặp phải những khó khăn và thách thức, bao gồm thiết kế các mạch và tìm ra các trị số làm cho các mạch hoạt động giống như các nơ-ron thực sự.

    Phát triển tế bào thần kinh nhân tạo nhằm mục đích trị bệnh

    Giáo sư Alain Nogaret (trái) và người cộng sự Kamal Abu Hassan tại đại học Bath, Anh quốc. Ảnh: BBC

    Giáo sư Nogaret nói: "Chúng tôi đã cố gắng trích xuất các trị số này cho các nơ-ron sinh học và cắm các trị số này vào các mạch tổng hợp mà chúng tôi đã tạo ra".

    Công trình nghiên cứu mang tính bước ngoặt này đã mở ra một loạt các khả năng trong việc sửa chữa nơ-ron thần kinh đã bị mất do bệnh thoái hóa, bằng cách thực hiện cấy ghép đế để điều trị các bệnh như suy tim và Alzheimer.

    Thanh Duyên (Theo BBC)