Khoa học Thần kinh 2025: Cấu trúc Não bộ, Sinh tế bào thần kinh và Giới hạn Nhận thức

Những thành tựu khoa học nổi bật trong năm 2025 đã mang lại cái nhìn sâu sắc, mang tính nền tảng về cách tổ chức cấu trúc của bộ não con người, cơ chế lưu trữ ký ức, và những giới hạn của chức năng nhận thức. Những đột phá này đang mở ra những chân trời mới trong việc giải mã bản chất của ý thức. Quan trọng hơn, chúng có ý nghĩa trực tiếp trong việc xây dựng các phương pháp cân bằng quá trình nhận thức, duy trì sức khỏe nhận thức suốt đời, và làm phong phú thêm sự hiểu biết của chúng ta về các nguyên tắc cơ bản của trải nghiệm có ý thức.

Một nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature Communications đã khám phá ra năm giai đoạn tổ chức cấu trúc chính của bộ não trong suốt vòng đời, được đánh dấu bằng bốn thời điểm chuyển tiếp then chốt. Các nhà thần kinh học từ Đại học Cambridge, sau khi phân tích dữ liệu chụp cộng hưởng từ khuếch tán (DTI) của 3.802 cá nhân ở mọi lứa tuổi, từ trẻ sơ sinh đến 90 tuổi, đã xác định rằng những tái cấu trúc quan trọng về kết nối thần kinh diễn ra vào khoảng 9 tuổi, 32 tuổi, 66 tuổi và 83 tuổi. Giai đoạn kiến trúc não bộ trưởng thành, đặc trưng bởi sự ổn định tương đối của các kết nối, bắt đầu vào khoảng 32 tuổi và là giai đoạn kéo dài nhất. Đỉnh cao hiệu suất nhận thức, trung bình, lại rơi vào giai đoạn đầu của tuổi trưởng thành.

Trong lĩnh vực nghiên cứu trí nhớ, một xác nhận quan trọng đã được đưa ra về vai trò của hồi hải mã: các bằng chứng cho thấy cơ quan này tham gia vào quá trình mã hóa và củng cố ký ức ban đầu ngay từ thời thơ ấu. Điều này củng cố giả thuyết rằng hiện tượng quên lãng ở trẻ sơ sinh không phải do sự thiếu vắng việc hình thành dấu vết ký ức, mà là do những đặc điểm trong việc truy xuất hoặc khả năng tiếp cận chức năng của chúng ở các giai đoạn phát triển sau này.

Liên quan đến quá trình lão hóa và thoái hóa thần kinh, các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng những trẻ sơ sinh khỏe mạnh có nồng độ protein p-tau217 ở mức cao. Protein này ở người lớn thường liên quan đến những thay đổi bệnh lý trong bệnh Alzheimer. Những dữ liệu này gợi ý rằng trong quá trình phát triển sớm của não bộ, p-tau217 có lẽ đang thực hiện một chức năng điều hòa sinh lý, khác biệt hoàn toàn so với vai trò của nó trong quá trình thoái hóa thần kinh.

Giải quyết những tranh luận khoa học kéo dài nhiều năm, các nhà nghiên cứu tại Viện Karolinska ở Thụy Điển đã trình bày bằng chứng thuyết phục về sự duy trì hiện tượng sinh tế bào thần kinh—sự hình thành các tế bào thần kinh mới—trong hồi hải mã của con người kéo dài đến 78 tuổi. Việc phân tích các mẫu mô não sau khi qua đời đã giúp xác định các tế bào tiền thân đang phân chia, qua đó khẳng định rằng tính dẻo dai thần kinh vẫn được bảo tồn ngay cả ở tuổi già, mặc dù mức độ biểu hiện có thể khác biệt đáng kể giữa các cá nhân.

Về giới hạn nhận thức của con người, các nhà khoa học tại Đại học College London đã mô tả cơ chế thần kinh giúp phân biệt giữa các kích thích tưởng tượng và kích thích thực tế. Cơ chế này liên quan đến việc đánh giá cường độ tín hiệu cảm giác và hình thành cái gọi là “đánh giá thực tại”. Bổ sung cho những phát hiện này, các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Berkeley và Đại học Washington đã tạo ra một cách thực nghiệm nhận thức về một sắc thái màu mới—gọi là “ô-lô”—bằng cách kích thích bằng laser chọn lọc các tế bào hình nón sóng trung bình (M) của võng mạc. Điều này vượt ra ngoài phạm vi thị giác màu sắc tự nhiên của con người.

Cuối cùng, trong khuôn khổ hợp tác quốc tế quy mô lớn nhằm kiểm chứng thực nghiệm các lý thuyết cạnh tranh về ý thức, người ta đã chỉ ra rằng dữ liệu từ fMRI và MEG chỉ tương thích một phần với các dự đoán cốt lõi của cả Lý thuyết Không gian làm việc Thần kinh Toàn cục (GNWT) lẫn Lý thuyết Thông tin Tích hợp (IIT). Những kết quả này nhấn mạnh rằng các mô hình ý thức hiện tại cần được tinh chỉnh và tích hợp thêm.

Tóm lại, những dữ liệu thu thập được về các giai đoạn phát triển não bộ, cơ chế hoạt động của trí nhớ và ranh giới của nhận thức cảm giác đang tạo nên nền tảng vững chắc cho các chiến lược cân bằng nhận thức trong tương lai. Mục tiêu là duy trì khả năng thích ứng và tính bền vững của bộ não trong suốt hành trình cuộc đời.