DARPA phát triển các thiết bị cấy ghép phục hồi trí nhớ

Cơ quan các dự án phòng thủ tối tân (DARPA) vừa hợp tác cùng 2 trường đại học Mỹ phát triển các thiết bị cấy ghép phục Phục hồi trí nhớ.

Hồi đầu năm nay, Cơ quan các dự án phòng thủ tối tân (DARPA) của Mỹ đã thành lập văn phòng công nghệ sinh học (BTO) với mục tiêu “kết hợp sinh học, kỹ thuật và khoa học máy tính để khai thác sức mạnh của các hệ thống tự nhiên cho vấn đề an ninh quốc gia”. Trong tuần qua, cơ quan này đã công bố chi tiết về một trong những dự án đang được BTO triển khai với tên gọi dự án “Phục hồi trí nhớ tích cực”  (Restoring Active Memory -RAM) . Theo đó, dự án sẽ sử dụng các bộ phận cấy ghép thần kinh để giúp phục hồi trí nhớ cho các cựu quân nhân hay bệnh nhân bị tổn thương não.

 

DARPA đã hợp tác với đại học California, Los Angles (UCLA) và đại học Pennsylvania (Penn) để thực hiện dự án nói trên. Cơ quan thuộc bộ quốc phòng Hoa Kỳ sẽ cấp quỹ nghiên cứu tối đa 15 triệu USD cho UCLA và 22,5 triệu USD cho Penn, đồng thời chi 2,5 triệu USD cho phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore để phát triển thiết bị của UCLA.

Dự án sẽ bắt đầu bằng việc phát triển các mô hình máy tính tái tạo cấu trúc trí nhớ quy nạp hay còn được đinh nghĩa là “các mảng thông tin có thể được gợi lại và mô tả một cách có chủ ý bằng từ ngữ như các sự kiện, thời điểm và địa điểm.” Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu sẽ cố gắng thiết lập cách thức hoạt động của các vùng não mục tiêu bị kích thích điện nhằm giải mã các trí nhớ mới trong trường hợp tổn thương não ngăn trí nhớ phục hồi.

Một khi đã đạt được các mục tiêu trên, bước đi tiếp theo sẽ là phát triển các thiết bị thực tế để khai thác các mô hình máy tính, qua đó mang lại khả năng kích thích trí nhớ hình thành.

Theo phương pháp tiếp cận của đại học California, các nhà khoa học tại đây sẽ tập trung vào một phần của não được gọi là vùng não entorhinal. Các nghiên cứu trước đây từng cho thấy rằng khu vực này vốn liên kết với vùng dưới đồi nào (hippocampus) đóng một vai trò quyết định trong việc hình thành các trí nhớ cuối cùng dựa trên những trải nghiệm sống hàng ngày.

Bằng việc sử dụng các bệnh nhân đã được cấy ghép điện cực trên vùng não này để chữa trị chứng động kinh, các nhà khoa học đã lên kế hoạch xây dựng một mô hình máy tính về hệ thống vùng não hippocampal-entorhinal nhằm xác định vai trò của chúng trong việc hình thành ký ức. Sau đó, họ hy vọng có thể chế tạo thành công một thiết bị không dây chứa các mô-đun nơ-ron để cấy ghép vào vùng não entorhinal và hippocampus nhằm thử nghiệm các tổn thương não mà bệnh nhân đang phải chịu đựng đồng thời quan sát các kết quả thử nghiệm.

Trong khi đó, nhóm nghiên cứu đến từ đại học Pennsylvania sẽ thực hiện một bước tiếp cận rộng hơn. Họ theo đuổi một ý tưởng rằng “ký ức là kết quả của những tác động qua lại phức tạp giữa các vùng não phổ biến.” Tương tự như UCLA, nhóm nghiên cứu tại Penn cũng sẽ tìm hiểu giải phẫu thần kinh của các bệnh nhân được cấy ghép điện cực trên nhiều vùng của não. Hoạt động thử nghiệm sẽ bao gồm việc cho các bệnh nhân chơi các trò chơi về trí nhớ trên máy tính và quan sát hoạt động thần kinh tiếp theo của họ qua các điện cực.

Mục tiêu nghiên cứu là nhằm thiết lập các hình mẫu hoạt động thần kinh đi kèm với sự hình thành và triệu hồi ký ức, sau đó đưa các hình mẫu này vào chủ thể thử nghiệm tổn thương não bằng một kỹ thuật kích thích thần kinh đặc biệt và hệ thống giám sát. Hệ thống này hiện đang được phát triển dưới sự hợp tác với công ty công nghệ y học Medtronic. Được biết dự án “Phục hồi ký ức tích cực” sẽ tiếp tục được DARPA tiến hành trong vòng 4 năm tới.

Theo Tinhte, DARPA​