Khám phá bất ngờ trong não người có thể khiến giới khoa học phải viết lại sách giáo khoa
Não người là một trong những cơ quan phức tạp nhất. Giới khoa học chưa lúc nào ngừng nghiên cứu nó.
Năm 1906, nhà nghiên cứu người Tây Ban Nha, ông Santiago Ramón y Cajal, đã nhận được g.iải t.hưởng Nobel nhờ khám phá tiên phong về các cấu trúc cực nhỏ của não bộ. Hình minh họa nổi tiếng của ông về các tế bào thần kinh Purkinje trong tiểu não mô tả một rừng cấu trúc nơ-ron, với nhiều nhánh lớn mọc ra từ thân tế bào và phân chia các nhánh nhỏ giống như gân lá cây.
Mặc dù những miêu tả ban đầu này cho thấy nhiều sợi nhánh phân nhánh từ thân tế bào, nhưng sự đồng thuận bấy lâu nay giữa các nhà thần kinh học trên thế giới là các tế bào Purkinje chỉ sở hữu một sợi nhánh chính duy nhất, tạo ra kết nối với một sợi leo đơn độc có nguồn gốc từ thân não.
Phát hiện viết lại sách giáo khoa
Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học thuộc Đại học Chicago (Mỹ), được công bố trên tạp chí Science, tiết lộ rằng tất cả các tế bào Purkinje trong tiểu não người đều có nhiều nhánh chính.
Hình ảnh một tế bào Purkinje của con người trong nghiên cứu mới nhất. Ảnh: Silas Busch, Đại học Chicago, Mỹ
Các nghiên cứu sâu hơn trên chuột cho thấy khoảng 50% tế bào Purkinje của chúng cũng có cấu trúc phức tạp hơn này và trong số các tế bào này, 25% nhận đầu vào từ nhiều sợi leo kết nối với các nhánh đuôi gai sơ cấp khác nhau. Các thí nghiệm ghi lại hoạt động của tế bào ở chuột sống cũng tiết lộ rằng các nhánh chính có thể được kích hoạt độc lập, phản ứng với các kích thích khác nhau từ môi trường.
Christian Hansel, Tiến sĩ, Giáo sư Sinh học Thần kinh tại Đại học Chicago và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Bạn càng làm việc với một nguyên mẫu tế bào nhất định trong não, bạn càng chấp nhận nó nhiều hơn. Các tế bào Purkinje có một sợi nhánh chính kết nối với một sợi leo. Những bản vẽ của Santiago Ramón y Cajal đã có từ những năm 1900, vì vậy chúng tôi chắc chắn có đủ thời gian để chú ý đến, nhưng chỉ bây giờ với phân tích định lượng này, chúng tôi mới thấy rằng hầu như các tế bào thần kinh của con người đều có nhiều đuôi gai đầy đủ và có thể thấy rằng nó cũng tạo ra sự khác biệt về chất”.
Tiểu não (từ tiếng Latinh, nghĩa là “bộ não nhỏ”) nằm ở đáy hộp sọ, ngay phía trên nơi nối với tủy sống. Kể từ khi bác sĩ người Pháp Jean Pierre Flourens lần đầu tiên mô tả chức năng của tiểu não vào năm 1824, các nhà khoa học tin rằng công việc duy nhất của nó là điều phối chuyển động và hoạt động cơ bắp, nhưng những tiến bộ trong công nghệ ngày nay đã chỉ ra rằng tiểu não cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý thông tin đầu vào về các hoạt động bên trong cơ thể và bên ngoài môi trường, bao gồm cả cảm giác về quyền sở hữu và sự cân bằng.
Các tế bào Purkinje tiểu não giống như những chiếc ăng-ten lớn nhận hàng nghìn đầu vào truyền tải một loạt thông tin theo ngữ cảnh từ phần còn lại của cơ thể. Những tín hiệu này sau đó được tích hợp với tín hiệu lỗi dự đoán, cho thấy sự không phù hợp giữa bối cảnh và kỳ vọng của bộ não. Tín hiệu lỗi này được cung cấp bởi các sợi thần kinh leo lên từ thân não và kết nối với các cấu trúc đuôi gai Purkinje mục tiêu của chúng. Những dây thần kinh này được gọi là “sợi leo”.
Hiểu biết tiêu chuẩn về các kết nối này là mỗi tế bào Purkinje có một sợi nhánh chính phân nhánh từ thân tế bào và kết nối với một sợi leo, tạo thành một đơn vị tính toán duy nhất. Niềm tin vào mối quan hệ một đối một này giữa các sợi leo và tế bào Purkinje – có thể tìm thấy trong mọi sách giáo khoa khoa học thần kinh – phần lớn đến từ các nghiên cứu về loài gặm nhấm, chủ yếu có cấu hình sợi nhánh đơn.
Tế bào Purkinje ở chuột. Mặc dù 50% tế bào Purkinje của chuột có một sợi nhánh chính, nửa còn lại có nhiều sợi nhánh giống như tế bào tương tư ở người. Ảnh: Silas Busch, Đại học Chicago, Mỹ.
Video đang HOT
Vì vậy đối với nghiên cứu mới này, Silas Busch, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Tiến sĩ, Giáo sư Christian Hansel, đã bắt đầu bằng cách xem xét hàng nghìn tế bào của cả người và mô chuột.
Nhóm phát hiện hơn 95% tế bào Purkinje của con người có nhiều sợi nhánh sơ cấp, trong khi ở chuột con số này gần bằng một nửa.
Các tế bào Purkinje là tế bào thần kinh nằm trong tiểu não. Tế bào này đóng vai trò cơ bản trong việc kiểm soát chuyển động của động cơ. Tế bào Purkinje lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1837 bởi nhà sinh lý học người Séc Jan Evangelista Purkinje. Việc mất hoặc hư hại các tế bào Purkinje có thể làm phát sinh một số bệnh thần kinh, Britannica thông tin.
Giải mã bí ẩn cận tử - khoa học nói gì? - Kỳ 6: Trải nghiệm cận kề cái c.hết đánh đố khoa học
Năm 1991, trường hợp trải nghiệm cận kề cái c.hết của nữ ca sĩ - nhạc sĩ Pamela Reynolds đã lan truyền khắp thế giới vì giới khoa học cho rằng trải nghiệm này không thể xảy ra.
Nữ ca sĩ - nhạc sĩ Pamela Reynolds - Ảnh: mamamia.com.au
"Bí ẩn lớn nhất là các biểu hiện xảy ra lúc điện não đồ phẳng (não ngừng hoạt động) song người sống sót vẫn nhìn thấy các hình ảnh ký ức cực kỳ rõ ràng.BRUCE GREYSON
Bệnh nhân kể đã nhìn thấy bác sĩ cưa hộp sọ
Bà Reynolds sinh năm 1956 tại Mỹ. Năm 35 t.uổi, bà được chẩn đoán mắc chứng phình động mạch não. Bệnh của bà có hai trở ngại lớn.
Một là động mạch hình thành cái túi có kích thước lớn và hai là nằm ở động mạch gần thân não nhất. Do đó, động mạch có nguy cơ vỡ bất cứ lúc nào gây xuất huyết não dẫn đến t.ử v.ong.
Cơ hội sống sót của bà rất mong manh. Bà quyết định liên hệ với bác sĩ Robert Spetzler, ở Viện Thần kinh Barrow tại Arizona, bác sĩ phẫu thuật thần kinh nổi tiếng thế giới. Mặc dù tiên lượng xấu, ông vẫn đề nghị phẫu thuật não cho bà bằng một phương pháp mới được gọi là "phương pháp hạ thân nhiệt".
Trong ca phẫu thuật, các bác sĩ ngừng hoạt động tim (kết nối bệnh nhân với hệ thống tim - phổi nhân tạo), rút hết m.áu ra khỏi cơ thể để loại bỏ áp lực lên mạch m.áu, sau đó mới loại bỏ chỗ phình động mạch.
Thân nhiệt được giảm còn 15,5C để bảo vệ não khỏi thiếu oxy. Bệnh nhân được đặt trong tình trạng c.hết lâm sàng trong khoảng 60 phút.
Ca mổ não thành công. Khi não bị rút hết m.áu và thân nhiệt giảm còn 15,5C, lẽ ra bà không thể lưu giữ được ký ức nào.
Song điều đáng kinh ngạc là dù đã có ba lần kiểm tra lâm sàng xác nhận não đã c.hết, sau khi hồi tỉnh bà vẫn có thể nhận thức rõ ràng đã trải qua trải nghiệm cận kề cái c.hết hoàn chỉnh với các giai đoạn thoát xác, vào đường hầm, gặp bà nội và người chú đã khuất, nhìn thấy ánh sáng và cuối cùng hồi tỉnh.
Bà cho biết: "Nghe có vẻ điên rồ, đột nhiên tôi thoát đi từ phía đỉnh đầu. Tôi nhìn thấy cơ thể nằm bên dưới và tôi biết đó là cơ thể của tôi. Tôi nhìn quanh mình. Tôi không còn thấy đau nữa. Tôi nhìn thấy các bác sĩ".
Bà kể chính xác và chi tiết ca mổ dù dụng cụ dùng để khoan không bao giờ được bày ra ngoài để bảo quản vô trùng tuyệt đối. Bà có thể nghe tiếng cưa được sử dụng để mở hộp sọ và hai lần các bác sĩ khử rung tim.
Khi các bác sĩ muốn nối cơ thể bà với hệ thống tim - phổi nhân tạo, bà nghe họ nói các động mạch tại chân phải của bà quá nhỏ nên quyết định rạch một vết khác ở chân trái. Điều khiến bà thích thú là các bác sĩ có thể nghe nhạc trong phòng mổ.
Ban đầu bà Reynolds nói đùa với chồng và gia đình những gì bà thấy xảy ra trong giấc mơ. Nhưng sau khi bà kể lại, các bác sĩ và y tá xác nhận những điều bà kể đều đúng thực tế.
Bà qua đời vào tháng 3-2010 ở t.uổi 54. Vì sao não ngừng hoạt động nhưng bà Reynolds vẫn trải qua trải nghiệm cận kề cái c.hết? Các nhà khoa học đã cố gắng giải thích vấn đề này.
Giả thiết phổ biến nhất là não thiếu oxy. Khi tim ngừng đ.ập, não bị mất hoàn toàn hoặc một phần oxy nên não phóng thích một số chất dẫn truyền thần kinh như endorphin gây ra ảo giác.
Do tình trạng thiếu oxy thường đi kèm với nồng độ carbon dioxide (khí CO2) tăng lên trong m.áu, trải nghiệm cận kề cái c.hết có thể xuất hiện do CO2 gây ra.
Người sử dụng thuốc gây ảo giác phổ biến như LSD (m.a t.úy), dymethyltryptamine (DMT - chất hướng thần), psilocybin (nấm ma thuật), ayahuasca (trà gây ảo giác) cũng có thể có các cảm giác như thay đổi nhận thức về thời gian, nhìn thấy quá khứ vị lai, vui vẻ và bình yên, thoát xác, gặp gỡ các sinh vật thần bí, linh hồn người quá cố hoặc nhân vật tôn giáo.
Ngoài ra, trải nghiệm cận kề cái c.hết có thể phát sinh khi sử dụng các hóa chất dùng trong quá trình gây mê hay não bị tổn thương làm gián đoạn giai đoạn giấc ngủ mơ. Hiện tượng thoát xác còn có thể xuất hiện sau khi kích thích điện cho não.
Người trải nghiệm cận kề cái c.hết nhìn thấy đoạn phim cuộc đời diễn ra trước mắt - Ảnh: Đại học Louisville
Bí ẩn chưa có lời giải đáp trọn vẹn
TS Bruce Greyson, ở Đại học Virginia (Mỹ), đã nghiên cứu hiện tượng trải nghiệm cận kề cái c.hết hơn 40 năm và đã viết hơn 100 bài đăng trên các tạp chí y học về lĩnh vực này, song ông phải thú nhận:
"Bản thân tôi là nhà khoa học và là người hoài nghi, tôi đ.ánh giá nghiêm túc vấn đề trải nghiệm cận kề cái c.hết và cố gắng nghiên cứu. Song các dữ liệu nghiên cứu cho thấy đây vẫn là vấn đề bí ẩn".
Một số vấn đề chưa được giải thích như sau:
- Do ảo giác: Ảo giác thay đổi khác nhau tùy mỗi người trong khi chuyện kể về trải nghiệm cận kề cái c.hết đều nói đến các biểu hiện giống nhau.
- Do thuốc gây ảo giác: Chỉ DMT mới tạo ra trải nghiệm gần giống trải nghiệm cận kề cái c.hết. Đối với giả thiết dược phẩm gây ra ảo giác, bệnh nhân càng dùng nhiều thuốc càng ít có khả năng trải qua trải nghiệm cận kề cái c.hết.
- Thiếu oxy hoặc CO2: Não của người đã qua trải nghiệm cận kề cái c.hết có nhiều oxy hơn nhóm đối chứng. Ngoài ra, trải nghiệm này xuất hiện ở nhiều bối cảnh khác nhau như khi cái c.hết chắc chắn xảy tới (tai nạn giao thông...) hay khi không có nguy cơ t.ử v.ong như trầm cảm nặng, sốc tinh thần hoặc không rõ nguyên nhân.
- Kích thích điện cho não: Kích thích này chưa bao giờ tái hiện thành công hiện tượng thoát xác.
Thật ra trải nghiệm cận kề cái c.hết ẩn chứa nhiều bí mật vì quá trình nghiên cứu vấp phải hai trở ngại chính, một là bằng chứng và hai là làm thực nghiệm.
Bằng chứng chỉ dựa vào chuyện kể của người sống sót, vì vậy không thể xác minh đúng hay sai.
Còn về thử nghiệm thì không thể thực hiện vì lý do đạo đức.
Không thể cho ngừng tim tự nguyện, đo toàn diện về thể chất và não bộ rồi đ.ánh thức người tham gia thử nghiệm để hỏi xem họ nhớ gì không.
Một nghiên cứu quy mô gần đây đã hé lộ ít nhiều về trải nghiệm cận kề cái c.hết. Nghiên cứu của Trường y khoa Đại học New York được trình bày tại hội nghị khoa học về hồi sức của Hiệp hội Tim mạch Mỹ ngày 6-11-2022 ở Chicago đã chứng minh hai điều:
Ý thức không c.hết khi cơ thể c.hết (tim ngừng đ.ập) và các biểu hiện như thoát xác, nhìn thấy cuộc đời lướt qua không phải là ảo giác, mê sảng hoặc giấc mơ.
Nhóm nghiên cứu đã xem xét 567 bệnh nhân được hồi sức tim phổi sau khi tim ngừng đ.ập tại 25 bệnh viện ở Anh và Mỹ từ tháng 5-2017 đến 3-2020. Từ 10 - 20% bệnh nhân hồi phục. Kết quả trong năm người sống sót có một người mô tả rõ ràng trải nghiệm cận kề cái c.hết.
Khi kiểm tra não của 85 bệnh nhân, nhóm nghiên cứu phát hiện não hoạt động đột biến suốt một tiếng sau khi hồi sức và xuất hiện một số sóng não thường phát sinh khi con người còn có ý thức và sử dụng nhận thức để suy nghĩ hoặc hồi tưởng ký ức.
TS Sam Parnia - nhà nghiên cứu chính - nhận xét: "Trải nghiệm được ghi nhớ và hiện tượng thay đổi sóng não có thể là dấu hiệu đầu tiên của cái gọi là trải nghiệm cận kề cái c.hết. Đây là lần đầu tiên chúng tôi nắm bắt được trải nghiệm này trong nghiên cứu lớn".
TS Eben Alexander là bác sĩ phẫu thuật thần kinh cấp cao ở Mỹ. Năm 2008, bản thân ông đã trải qua trải nghiệm cận kề cái c.hết trong lần được gây mê để điều trị bệnh viêm màng não.
Ông có cảm giác bồng bềnh trên suối, thác nước và trên cánh đồng, nhìn thấy nhiều người nhảy múa, hàng triệu con bướm và t.rẻ e.m nô đùa vui vẻ.
Nghiên cứu về trải nghiệm của ông đăng trên tạp chí Bệnh Tâm Thần Và Thần Kinh (Mỹ) năm 2018 khẳng định trải nghiệm này không liên quan đến hoạt động của não vì não sau gây mê có rất ít hoặc không có hoạt động nào.
Sách giáo khoa xưa và nay Ngày xưa 5 anh em dùng chung 1 bộ sách giáo khoa, ngày nay tiến bộ hơn nhiều... Sách giáo khoa xưa và nay - Tranh: Anh Trọc Comics
