Nghiên cứu cho phép chỉnh sửa, xóa hoặc cấy ký ức mới vào não bộ bằng ánh sáng

Các nhà khoa học dường như đã tìm ra một cách để cấy ký ức giả vào não bộ chúng ta. Sử dụng những chùm ánh sáng 3D chiếu vào từng tế bào thần kinh được tinh chỉnh DNA, họ bước đầu có thể “copy paste” mô hình tín hiệu thần kinh vào não chuột.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature sẽ mở đường cho tương lai, nơi mà chúng ta có thể chỉnh sửa ký ức, xóa đi những đau thương trong quá khứ, hoặc chèn vào trí nhớ một người những hình ảnh không hề tồn tại.

Nếu thành công, nó sẽ biến những kịch bản như phim Inception hoặc chiếc bút xóa ký ức trong Men In Black thành hiện thực.

Chúng ta có thể tinh chỉnh ký ức trong não bộ bằng ánh sáng?

Công nghệ được gọi là holographic brain modulator (điều biến tín hiệu não bằng ánh sáng ba chiều) đang được phát triển tại Đại học UC Berkeley, Hoa Kỳ. Nó sử dụng các phép chiếu holography để kích hoạt hoặc dập tắt tính hiệu của từng tế bào thần kinh riêng lẻ.

Mục tiêu của điều biến là kiểm soát sự hoạt động của hàng ngàn tế bào thần kinh cùng lúc, theo một mô hình thực tế của não bộ thật để tái tạo cảm giác.

Hãy tưởng tượng đến những ứng dụng tuyệt vời mà công nghệ này có thể tạo ra. Ví dụ, nó có thể cho phép người mù nhìn được, thông qua việc mã hóa các hình ảnh từ camera, dịch thành tín hiệu holography và truyền vào não bộ của họ. Công nghệ này cũng có thể giúp truyền cảm giác từ chân tay giả vào não bộ của người khuyết tật.

"Công nghệ này thể hiện tiềm năng rất lớn cho các bộ phận giả thần kinh, vì nó có độ chính xác cần thiết cho não giải thích mô hình kích hoạt. Nếu bạn có thể đọc và viết ngôn ngữ của bộ não, bạn có thể nói bằng ngôn ngữ riêng của nó và nó có thể giải thích thông điệp tốt hơn nhiều”, Alan Mardinly, nhà sinh vật học phân tử và tế bào tại UC Berkeley, đồng tác giả của bài báo mới cho biết.

"Đây là một trong những bước đầu tiên trên con đường dài, phát triển một công nghệ có thể cấy ghép vào não những ký ức ảo, nâng cao hoặc bộ sung thêm các giác quan”.

Holographic brain modulator (điều biến tín hiệu não bằng ánh sáng ba chiều) sử dụng các phép chiếu holography để kích hoạt hoặc dập tắt tính hiệu của từng tế bào thần kinh riêng lẻ.

Hiện tại, bộ điều biến não vẫn còn trong giai đoạn phát triển, nhưng nó thể hiện sự hứa hẹn sau một thử nghiệm trên động vật.

Các nhà khoa học đã nhắm mục tiêu vào khoảng 2.000 đến 3.000 tế bào thần kinh trong não chuột. Họ sử dụng virus để cấy thêm DNA và các protein nhạy sáng vào tế bào. Hệ thống này hoạt động như một công tắc, mỗi khi ánh sáng chiếu vào tế bào thần kinh, nó sẽ được kích hoạt.

Tiếp đó, các nhà nghiên cứu khoan một lỗ trên hộp sọ những con chuột để chiếu ánh sáng thông qua đó. Những xung ánh sáng được chiếu tới tần số 300 lần mỗi giây. Mỗi lần, nó kích hoạt được 50 tế bào thần kinh cùng một lúc.

Thách thức lớn là làm thế nào để các tia sáng nhắm đúng từng tế bào riêng lẻ. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy tính để tạo ra các mô hình ánh sáng uốn cong 3D kiểu holography. Sau đó, mô hình này được chiếu lên bề mặt vỏ giác quan (somatosensory) trong não chuột - đặc biệt là các trung tâm xử lý cảm giác, thị lực và vận động.

Tất cả những con chuột được giữ đầu cố định để ánh sáng có thể chiếu đúng mục tiêu. Chúng không hoạt động. Nhưng khi các nhà khoa học nhìn vào tín hiệu trong não bộ, được theo dõi trong thời gian thực, họ nhận thấy nó giống với tín hiệu não của những con chuột đang vận động và được kích thích giác quan.

Cho tới thời điểm hiện tại, công nghệ điều biến tín hiệu não bằng ánh sáng ba chiều mới chỉ hoạt động trên một phần rất nhỏ của bộ não. Các nhà khoa học cho biết thiết bị để làm điều đó cũng rất lớn và phức tạp. Nhưng trong tương lai, họ có thể thu nhỏ hệ thống xuống gọn nhẹ như một chiếc ba lô.

Tuy nhiên, các bước nghiên cứu trước mắt là chứng minh sự hoạt động của nó một cách rõ ràng hơn. Các nhà nghiên cứu có thể ghi lại hoạt động não bộ của những con chuột khi chúng trải nghiệm một điều gì đó, biến tín hiệu thành mô hình holography rồi chiếu vào đầu những con chuột khác.

Mục đích là quan sát hành vi của chúng có thay đổi theo chiều hướng như đã trải nghiệm ký ức được cấy vào hay không.

Ví dụ, họ có thể cho một số con chuột ăn đồ ăn giả, sau đó ghi lại tín hiệu, cấy ký ức đó vào đầu những con chuột mới và quan sát xem chúng có thèm động đến đồ ăn giả đó nữa hay không. Nếu câu trả lời là không, khả năng cao là công nghệ điều biến tín hiệu não bằng ánh sáng ba chiều thực sự hoạt động.

Lúc đó, chúng ta có thể nghĩ đến những ứng dụng vi diệu của nó, ví dụ như cấy thêm, tinh chỉnh hoặc xóa đi những ký ức không mong muốn trong đầu mình.

Tham khảo Sciencealert