Khoa học cho tương lai

Bài 1: Con chip chữa bệnh về não!

Ted Berger đã dành 10 năm để chế tạo ra một mạch điện tử cấy vào bộ não nhằm tái tạo lại… tư duy con người! Con chip này có thể chữa trị được mọi chứng bệnh về não bộ, từ Alzheimer cho đến mất trí nhớ và thậm chí thay đổi cả… tư duy của một con người!

Tế bào não... computer

Tiến sĩ Ted Berger với tham vọng thay bộ não người bằng con chip điện tử!

Tại phòng thí nghiệm số 412C của Trường đại học Nam California nằm tại thành phố Los Angeles, Vijay Srinivasan đang thọc một cây kim dài vào một mẫu não chuột to chỉ bằng nửa móng tay. Bên cạnh anh, một đống dây điện chằng chịt nằm kề một kính hiển vi khổng lồ. Những chiếc lọ thủy tinh và đĩa nhựa đổ đầy nước chen chúc với bàn phím và những con chip máy vi tính. Nơi đây giống như một cửa hàng sửa chữa computer nhiều hơn là một phòng thí nghiệm tầm cỡ thế giới.

“Hãy nhìn vào đây!”, Srinivasan, một kỹ sư thiết kế làm việc cho Trung tâm Kỹ thuật Thần kinh - USC nói. Một sợi dây nhỏ xíu nối liền giữa cây kim và một con chip bằng silicon tí hon gắn vào chiếc hộp truyền tín hiệu. Anh bật công tắc, một loạt vệt sáng lờ mờ chạy qua màn hình, những làn sóng rõ ràng chẳng có ý nghĩa gì đối với tôi (phóng viên Stephen Handelman của tạp chí Popular Science - ND).

Tôi tự hỏi: “Nhìn cái gì cơ?”. Srinivasan giải thích rằng con chip đang gởi xung điện đi qua cây kim để vào bộ óc, từ đó đưa lên màn hình mà chúng tôi đang nhìn thấy: Sự khác biệt của biên độ sóng phản ảnh tín hiệu gởi ra ngoài của bộ óc. Và chúng gần như giống hệt với tần số và sóng từ con chip gởi ra. Nói đơn giản hơn, miếng xốp màu xám sắt, kích thước khoảng 1mm2 đang “nói chuyện” với tế bào não sống của con chuột!

Ted Berger, “sư phụ” của Srinavasan, người đứng sau đống dây điện và các điện cực đã sắp xếp cho tôi xem cuộc biểu diễn này nhằm chứng minh tương lai xán lạn của bộ môn khoa học về não. Khả năng “đối thoại” với tế bào sống là bước tiến đầu tiên. Một bộ máy có thể phục hồi trí nhớ cho người bị hư hại bộ não hay giúp họ có được… bộ não mới! Nếu dự kiến vĩ đại của Berger thành công, chữa bệnh Alzheimer cũng sẽ đơn giản như “nâng cấp” một ổ đĩa cứng. Không cần phải uống thuốc rắc rối với những hậu quả phụ thật đáng sợ. Một bác sĩ giải phẫu chỉ cần cấy vài tế bào não computer là vấn đề được giải quyết ngay.

Sẽ là một “thành tựu” kinh hoàng!

Bước xuống đại sảnh, Berger hoan hỉ đón tôi vào văn phòng của ông. Vóc người cao to, Berger, 56 tuổi, có dáng dấp một lực sĩ về già nhiều hơn một tổng giám đốc. Tôi hỏi: “Có thể nào một mẫu silicon lại thực sự thay thế cho tế bào não?” - “Tôi không cần nhiều lý thuyết lớn về bộ não để xác định cái chỉ là vấn đề tín hiệu. Một người thợ điện tử không cần hiểu về âm nhạc để có thể sửa chữa cho chiếc máy nghe nhạc CD của bạn. Cái mà con chip nói đến là ý tưởng con người, không cần biết đến nội dung trong đó. Con chip có nhiệm vụ thay thế dây thần kinh bị hỏng giống như các loại chân tay giả hay chiếc máy trợ thính”. Sau đó Srinivasan nói thêm với tôi: “Nếu chúng ta có thể bắt chước được 10% khả năng của bộ não, đã là quá vĩ đại rồi”.

Nhóm của Berger, quy tụ các nhà khoa học thần kinh, toán học, kỹ sư vi tính và sinh học lừng lẫy nhất trên cả nước Mỹ, không thể bằng lòng với việc tái tạo hoạt động của bộ não chỉ trong vòng 1 phút. Con chip mẫu của họ chứa không quá 12.000 dây thần kinh, so với 100 tỷ của bộ não con người. Thế nhưng họ quả quyết dù như thế vẫn là một thành tựu kinh hoàng trong kỹ thuật hệ thần kinh. Giáo sư Richard H. Granger, thuộc Trường Cao đẳng Dertmouth nói: “Đó là một ngành khoa học có thể làm thay đổi thế giới. Thay thế được bộ nhớ đang diễn ra trong thế hệ của chúng ta. Nó sẽ giúp chúng ta hiểu được ý tưởng xuất phát từ tế bào như thế nào. Nói khác đi, hiểu được ý thức thực sự có nghĩa là gì”.

Berger dẫn tôi đến Viện Khoa học thông tin tại Marina del Ray, chỉ cách phòng thí nghiệm 412C 30 phút, nơi các nhà lập chương trình vi tính đang giúp Berger điều chỉnh con chip của mình. Berger nói: “Thách thức lớn này cũng giống như lái một chiếc xe 18 bánh, khi phải làm cho con chip hoạt động 2 chiều, có nghĩa là nó phải biết vừa phát vừa thu tín hiệu, giống như một tế bào thật sự”. Berger giải thích với thái độ thật hùng hồn. Mái tóc của ông bay lòa xòa trên trán, với chiếc áo thun in nhiều hình ảnh kỳ lạ và chiếc xe hơi thể thao, tất cả ra dáng một nhà triệu phú thời đại @ năng nổ hơn là một nhà nghiên cứu suốt ngày nghĩ đến bộ não chuột.

 Berger từng bỏ hầu hết thời giờ của mình cho những vấn đề mơ hồ, để sau đó điều mơ hồ trở thành đi tiên phong trong những năm sắp đến. Khi còn là một sinh viên khoa tâm sinh lý học của Trường Đại học Harvard trong những năm 1970, anh đã viết một bài nghiên cứu, nay đã trở thành kinh điển, về cái chớp mắt trên tạp chí khoa học lừng danh Science. Nó đã biến anh trở thành một “quái kiệt” trong bộ môn thần kinh học. Lúc lấy bằng tiến sĩ năm 1976, khi 26 tuổi và sau đó nhận được một giải thưởng lớn của Viện Hàn lâm khoa học New York. Nhưng khi tiến dần đến địa vị của một ông Viện Hàn lâm, anh bắt đầu đi tìm một con đường khác hơn trong những năm 1980.

ĐINH CÔNG THÀNH (dịch từ Popular Science)

Bài 2: Trộn lẫn bộ óc với... máy



Các tin, bài viết khác