Biểu đồ cho thấy cách bộ não con người tăng kích thước
Dựa trên hơn 120.000 bản quét não cộng hưởng từ, các nhà khoa học lần đầu tiên tạo ra một biểu đồ cho thấy cách bộ não con người tăng kích thước nhanh chóng trong những năm đầu đời và co lại từ từ khi có tuổi.
Chỉ riêng quy mô của nghiên cứu mới đã khiến các nhà khoa học thần kinh sửng sốt. Các nghiên cứu khoa học thần kinh thường có kích thước mẫu nhỏ, vì quét não bằng cộng hưởng từ (MRI) rất tốn kém và mỗi nghiên cứu hoặc thử nghiệm chỉ có số người tham gia rất hạn chế. “Bộ dữ liệu khổng lồ mà nghiên cứu mới thu thập được cực kỳ ấn tượng và thực sự đặt ra một tiêu chuẩn mới cho lĩnh vực này,” Angela Laird, nhà khoa học thần kinh nhận thức tại Đại học Quốc tế Florida, nói.
Bởi vì cấu trúc não của mỗi người khác nhau đáng kể, nếu muốn tạo ra một biểu đồ tăng trưởng đáng tin cậy và có ý nghĩa thống kê, phải tổng hợp một số lượng lớn các bản quét. Thay vì tự chạy hàng trăm nghìn lần quét MRI, sẽ mất hàng thập kỷ và rất tốn kém, nhóm nghiên cứu đã tìm đến các nghiên cứu hình ảnh thần kinh đã hoàn thành.
Jakob Seidlitz ở Đại học Pennsylvania và các đồng nghiệp đã gửi e-mail cho các nhà nghiên cứu khoa học thần kinh trên khắp thế giới để hỏi liệu họ có thể chia sẻ dữ liệu hình ảnh thần kinh cho nghiên cứu lập biểu đồ hay không. Cuối cùng, nhóm Seidlitz đã tổng hợp được 123.894 kết quả quét MRI của 101.457 người, bao gồm từ bào thai 16 tuần cho đến người 100 tuổi. Các bản quét cũng bao gồm não của những người không điển hình về thần kinh hoặc mắc các tình trạng y tế khác nhau, chẳng hạn như Alzheimer hay rối loạn phổ tự kỷ. Sau đó, nhóm dùng các mô hình thống kê để trích xuất thông tin từ kết quả MRI và tinh chỉnh sao cho các kết quả quét có thể so sánh trực tiếp với nhau, bất kể là chụp từ loại máy MRI nào.
Kết quả là một bộ biểu đồ thể hiện khối lượng các bộ phận não theo từng độ tuổi. Một số bộ phận, chẳng hạn như khối lượng chất xám và độ dày trung bình của vỏ não đạt đỉnh sớm trong quá trình phát triển của một người, trong khi khối lượng chất trắng (ở sâu hơn trong não) có xu hướng đạt đỉnh vào khoảng 30 tuổi. Đặc biệt, khối lượng thể tích não thất (lượng dịch não tủy) gây bất ngờ nhất. Các nhà khoa học đã biết khối lượng này tăng lên theo độ tuổi, và thường liên quan đến chứng teo não, nhưng kết quả mới cho thấy thể tích não thất có xu hướng phát triển cực nhanh vào cuối tuổi trưởng thành.
Cho dù bộ dữ liệu này có quy mô chưa từng thấy, Seidlitz và các đồng nghiệp thừa nhận rằng nó vẫn thiếu đa dạng – một vấn đề đặc trưng trong nghiên cứu hình ảnh thần kinh. Kết quả quét não mà họ thu thập chủ yếu đến từ Bắc Mỹ và Châu Âu, và chủ yếu bao gồm các nhóm dân số da trắng, sống ở thành thị và giàu có. Kết quả MRI từ Nam Mỹ và châu Phi chỉ chiếm khoảng 1% tổng số kết quả quét não được sử dụng trong nghiên cứu, và điều này hạn chế khả năng tổng quát của các phát hiện.
Nguyên nhân là hàng tỷ người trên toàn thế giới không có khả năng tiếp cận máy MRI, do đó dữ liệu thu về chủ yếu là kết quả của một số nhóm dân số nhất định. Để cải thiện biểu đồ, nhóm Seidlitz đã khởi chạy một trang web liên tục cập nhật biểu đồ khi họ có nhiều kết quả quét não hơn.
Nghiên cứu lập biểu đồ của nhóm Seidlitz được công bố trên tạp chí Nature ngày 6/4. Trước đó không lâu, một nghiên cứu khoa học thần kinh khác, đăng trên Nature ngày 16/3, nói rằng hầu hết các nghiên cứu chụp ảnh não đến nay có kích thước mẫu quá nhỏ để có thể xác định một cách đáng tin cậy các mối liên hệ giữa chức năng não và hành vi; hay nói cách khác là các nghiên cứu trong lĩnh vực này từ trước đến giờ có thể không chính xác.
Ngọc Đỗ
Tác giả
(Visited 4 times, 1 visits today)