“Hack não” bằng từ trường
Arnd Pralle, nhà vật lý sinh học tại Đại học Buffalo, New York, nói: "Điều này có thể giúp các nhà khoa học xác định được các mạch não cụ thể mà động vật sử dụng cho các hành vi nhất định, giúp các nhà khoa học tìm ra vùng não liên quan đến những hành vi tương tự ở người một cách chính xác hơn”.
| Ảnh minh họa. |
Mục đích nghiên cứu nhằm phát triển công cụ giúp các nhà khoa học có thể nghiên cứu bộ não của động vật xem cách chúng mã hóa cảm xúc và hành vi, qua đó có thể hiểu sâu hơn về não bộ của con người, Pralle nói với Live Science.
Trước đó, để kiểm soát não động vật, các nhà khoa học đã sử dụng các điện cực cấy ghép để kiểm soát chuyển động và suy nghĩ của khỉ, trong khi những con khác có mạch máu biến đổi gen di truyền được kiểm soát bằng tia laser. Thử nghiệm năm 2014 cho thấy cấy ghép não thậm chí còn cho phép một con khỉ kiểm soát các cử động của con khác, tuy nhiên, những phương pháp này liên quan đến việc hoặc cấy ghép các điện cực hoặc để một loại dây cáp cứng cồng kềnh vào não. Điều này có thể làm tổn hại đến các con vật khiến phải gắn liền với mớ cáp to lớn đến hết đời, Pralle cho biết.
Trong nghiên cứu hiện tại, Pralle và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng từ trường làm biến đổi các tế bào não cá nhân. Thông thường, từ trường đi qua các mô sinh học mà không ảnh hưởng đến nó, vì vậy nhóm nghiên cứu cần một cách để chuyển từ kích thích từ thành năng lượng nhiệt.
Để hoàn thành nhiệm vụ này, họ đã bơm các hạt nano cực tí hon từ tính chuyển từ trường dao động thành năng lượng nhiệt. Các hạt nano này sau đó bám vào bề mặt các tế bào não. Khi tế bào nóng lên, các kênh nhạy cảm với nhiệt độ trên nơ-ron mở ra, kết hợp với các ion dương (các hạt tích điện) làm cho các tế bào thần kinh hoạt động.
Thông thường, chuột có rất ít kênh nhạy cảm với nhiệt trong não của chúng, vì vậy nhóm nghiên cứu đã biến đổi gen những con chuột để chúng nhạy cảm hơn với nhiệt trong não. Sau đó, vận dụng kỹ thuật ở trên cho các chuyển động cụ thể ở chuột, nhóm nghiên cứu đã làm cho chúng quay vòng, chạy, thậm chí đóng băng và mất kiểm soát các chi.
Pralle cho biết: “Kỹ thuật mới này có lợi thế hơn các phương pháp khác để điều khiển chức năng não ở động vật. Với việc sử dụng kỹ thuật di truyền và hạt nano, không được sử dụng trong não người, và chắc chắn không phải để thao túng hoặc tiến hành kiểm soát tâm trí trên người. Thay vào đó, gây ra một số hành vi nhất định trên động vật là một cách để xác định các vùng não chịu trách nhiệm cho các nhiệm vụ này, qua đó có thể xác định được các mạch não cần thiết để điều trị các bệnh như Parkinson ở người”.
Pralle khẳng định: “Chúng tôi có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để kích thích não, nhưng chỉ cần biết mạch nào làm gì và không đào sâu nữa".