Cùng khám phá ngân hàng não lớn nhất thế giới

Để hiểu rõ hơn cách bộ não chúng ta làm việc và cách điều trị các bệnh có thể làm tê liệt não, các nhà khoa học cần một nguồn dự trữ ổn định chất xám. Và nơi đó là Trung tâm nguồn tế bào não Harvard (HBTRC) - ngân hàng não lớn nhất thế giới.

Có hơn 2.000 mẫu não được lưu trữ ở đây. Mỗi bộ não được đặt trong hộp nhựa hay túi, và đông lạnh hoặc ngâm trong formalin, tùy thuộc vào cách nó được sử dụng.

Những ứng dụng tiềm năng cho các mục đích nghiên cứu, chẳng hạn như nghiên cứu về bệnh Alzheimer, tâm thần phân liệt hoặc rối loạn căng thẳng sau chấn thương.

Để điều tra nguyên nhân gốc rễ của các bệnh này một cách chi tiết, HBTRC – một phần của bệnh viện McLean ở Massachusetts – cần bộ não khỏe mạnh và bộ não bị hư hỏng để có thể so sánh được sự khác biệt.

Bộ não được thu nhận từ người hiến tạng, và khi một người hiến qua đời, thì bộ não của họ cần được bảo quản một cách hoàn hảo nhất có thể.

"Chúng tôi cần phải có cả bộ não nguyên vẹn, với sự hư hỏng rất nhỏ", phó giám đốc điều hành tại HBTRC, Jorge Tejada trao đổi với Jessica Hamzelou tại New Scientist.

Tejada đã làm việc tại trung tâm trong 15 năm qua và đã "cắt lát" vài trăm bộ não con người trong thời gian ông làm việc ở đây.

Não bộ có thể bị hủy hoại nhanh chóng sau khi cơ thể chết, vì vậy Tejada và các đồng nghiệp của mình có một khoảng thời gian hạn chế 24 giờ làm việc của họ: được sự cho phép của người thân, và tìm thấy một nhà nghiên cứu bệnh học người có thể rút não ra và đặt nó trên băng.

Mặc dù công việc đòi hỏi phải thực hiện nhanh chóng gấp rút, nhưng đó là một thao tác rất nhẹ nhàng vì sự mềm dẻo của các mô liên quan.

Khi một bộ não mới được đưa đến trung tâm, nó được cân và cắt làm đôi. Một nửa được thái lát bằng tay và đông lạnh – nó phù hợp hơn để phân tích DNA. Một nửa khác được đặt trong formalin, nó là tốt hơn cho việc nghiên cứu hình dạng mô và các protein.

Nhóm nghiên cứu thuộc HBTRC cũng chạy một phân tích chi tiết về bộ não để kiểm tra nguyên nhân cái chết, và tìm kiếm bất kỳ loại virus có thể có mặt như HIV hoặc viêm gan.

Từ đó, mẫu não được vận chuyển đến các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới khi cần thiết, và hơn 9.000 bộ não đã thông qua ngân hàng từ khi nó mở cửa vào năm 1978. Tejada cho biết vùng hippocampus (hồi hải mã) – chịu trách nhiệm bộ nhớ và định hướng không gian – hiện đang có nhu cầu cao.

Và để hiểu biết hơn về ngân hàng Não Harvard, chúng ta có thể "tham quan" nơi đây qua một số hình ảnh.

Nhân viên hành chính liên lạc với các gia đình có người thân hiến tạng, nhận được sự đồng ý thông qua văn bản của họ. Sắp xếp nhà nghiên cứu bệnh học để thu nhận não và phối hợp với các đơn vị vận tải để vận chuyển não về ngân hàng Não.

Vận chuyển mô não được chuyển đến sân bay Logan bằng máy bay sau đó được đưa từ sân bay đến ngân hàng Não thông qua chuyển phát nhanh.

Phòng giải phẫu ngân hàng Não, nơi mô não được tiếp nhận, cân, kiểm tra, chụp ảnh, chia cắt và đông lạnh để bảo quản

Một bộ não được đặt ngược, đang chờ giải phẫu. Bộ não con người nặng trung bình khoảng 1.400g, bộ não bình thường nặng khoảng 900 - 2.000g. Các bệnh như Alhzeimer và Huntington làm giảm đáng kể kích thước và trọng lượng não.

Giữ não bằng thân não và sử dụng một con dao để chia đôi não

Hai nửa của não. Một nửa sẽ được cắt lát đông lạnh, nửa còn lại được bảo quản trong formaldehyde (cố định) cho các nhà nghiên cứu khoa học kiểm tra.

Chụp ảnh não. Hình ảnh kỹ thuật số từ hai nửa của não. Nửa được đông lạnh sẽ được cắt lát từ trước ra sau và những lát cắt này cũng sẽ được chụp ảnh.

Cắt lát bán cầu não. Sau khi thân não được lấy ra khỏi một nửa bộ não, bán cầu não được cắt lát từ trước ra sau.

Các lát cắt ngang của bán cầu não

Đóng băng não. Các lát cắt não được đặt vào giữa 2 tấm nhôm bọc teflon. Các tấm được kẹp giữa 2 lớp đá khô lấp đầy trong thùng xốp. Sau đó, dùng nitrongen lỏng đổ lên các tấm để đẩy nhanh quá trình đóng băng.

Đông lạnh các lát cắt não. Khi các tấm nhôm được mở ra, những lát mô não đã hoàn toàn đông lạnh và sẵn sàng để lưu trữ.

Lưu trữ đông lạnh mô não. Các lát cắt não được bọc kín trong một túi nhựa. dán nhãn, đánh số và được lưu trữ trong tủ lạnh ở nhiệt độ -80 độ C.

Hình ảnh phòng đông lạnh

Kiểm tra tổng thể. Các nhà bệnh học thần kinh kiểm tra bên ngoài của một nửa bộ não (ảnh trái) và sau đó cắt lát nửa não từ trước ra sau để kiểm tra phần bên trong của mô não (hình phải).

Lấy mẫu não

Các mẫu não được đánh dấu và lưu trữ

Sau khi các mô đông lạnh được xử lý sẽ tạo thành các mẫu não và các lát cắt nhuộm

cố định formaldehyde nửa não trái

Sau quá trình kiểm tra trên kính hiển vi, sàng lọc thần kinh và phân tích các mô , các mô não cố định trong formaldehyde được gửi đến các trung tâm nghiên cứu

Một số hình ảnh mẫu

HÌnh ảnh bộ não bình thường và bộ não bị bệnh Alhzeimer cho thấy bộ não bị bệnh nhỏ hơn và bị teo lại.

HÌnh ảnh bộ não bình thường (bên trái) và bộ não bị bệnh Huntington

Tham khảo: Sciencealert; McLean