Một nhóm nghiên cứu vừa tạo ra một mô hình 3D của hệ thần kinh não bộ con người với độ chi tiết vô cùng cao. Được tạo ra từ việc phẫu thuật cắt bỏ một phần nhỏ não của một bệnh nhân mắc bệnh động kinh, mẫu vật này là thành quả của nỗ lực kiểm soát tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Phần não kích thước chỉ vài milimét được cắt bỏ sau đó được xử lý hóa chất cản quang, để tăng độ tương phản của hình ảnh khi quét, sau đó cố định bằng nhựa resin và cắt thành 5 nghìn lớp, mỗi lớp có độ dày chỉ bằng một phần nghìn độ dày cọng tóc con người.
Dù chỉ có kích thước vài milimetre, nhưng đây là một mẫu vật với quy mô đáng nể trong mắt các nhà nghiên cứu. Bên trong đó là 57 nghìn tế bào, tổng chiều dài mạch máu nhỏ li ti truyền máu cho các tế bào não lên tới 230mm, và quan trọng nhất là 150 triệu kết nối nơ ron thần kinh.Mẫu vật này sau đó được đưa vào kính hiển vi electron, từng lớp một, tạo ra 1.4 petabyte dữ liệu thô. Sau đó, nhóm nghiên cứu của Google áp dụng mô hình machine learning để tự động xếp từng lớp dữ liệu đã quét dưới kính hiển vi lại với nhau, từng tấm hình 2D được kết hợp lại để tạo ra mô hình 3D của mẫu vật não bị cắt ra.Đây là kết quả của nỗ lực nghiên cứu từ phòng nghiên cứu Lichtman tại Đại học Harvard, cùng với sự đóng góp của các nhà nghiên cứu và kỹ sư từ Connectomics tại Google. Dữ liệu lớn này được gọi là H01, hiện được lưu trữ trên các máy chủ đám mây để các nhà nghiên cứu có thể sử dụng miễn phí thông qua nền tảng Neuroglancer. Với lượng dữ liệu khổng lồ này, có thể con người sẽ hiểu được cách vỏ não xử lý thông tin và lưu trữ ký ức trong não.Mô hình 3D này ngay lập tức đã tiết lộ một số thông tin đáng chú ý về cấu trúc của não ở cấp độ tế bào. Đầu tiên, tế bào không phải là nơ ron chiếm tỉ lệ 2:1 trong việc hỗ trợ và bảo vệ tế bào nơ ron. Tế bào ít nhánh là loại phổ biến nhất, tạo thành lớp vỏ myelin bảo vệ xung quanh sợi trục của nơ ron thần kinh.Trung bình, mỗi nơ ron thần kinh tạo ra hàng nghìn kết nối với các nơ ron khác. Nhóm nghiên cứu của Harvard và Google cũng đã phát hiện ra những trường hợp hiếm khi sợi trục đơn lẻ tạo ra hơn 50 kết nối thần kinh tới cùng một tế bào thần kinh khác, hoặc một số sợi trục được cuộn thành những vòng xoắn dài, đan xen với nhau. Vì sao tế bào não lại hành động như vậy, con người vẫn chưa hiểu rõ.Rồi có người đã thử tính toán xem ở độ phân giải như vậy, bản scan 3D mạng lưới nơ ron thần kinh của toàn bộ não bộ con người sẽ tốn bao nhiêu dung lượng. Kết quả là 1.6 zettabytes, tương đương 1.6 tỷ terabyte. Để xây dựng một trung tâm dữ liệu có thể lưu trữ được lượng dữ liệu này, chi phí sẽ là 50 tỷ USD, diện tích hệ thống máy chủ rơi vào khoảng 566 nghìn mét vuông.Theo Techspot
Buzz
