Nghiên cứu, công bố trên tạp chí Nature, sử dụng các tế bào gốc để tạo ra các organoid - bộ não thu nhỏ - được theo dõi trong gần 6 năm, lâu hơn đáng kể so với nhiều nghiên cứu trước đây vốn chỉ duy trì mô hình trong vài tuần hoặc vài tháng.

Các nhà khoa học coi organoid là một công cụ giúp nghiên cứu những giai đoạn phát triển của não bộ mà trước đây gần như không thể tiếp cận.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học kết hợp nhiều phương pháp di truyền, hình ảnh học và đo hoạt động điện sinh lý để theo dõi hàng chục organoid.

Họ đặc biệt sử dụng những dấu ấn DNA được ví như "đồng hồ biểu sinh" để kiểm tra liệu các tế bào trong organoid có già đi và trưởng thành tương tự tế bào não thật hay không.

Kết quả cho thấy phần lớn các nhóm tế bào chính tiếp tục trải qua quá trình trưởng thành về mặt phân tử trong thời gian dài. Trong số đó có tế bào hình sao (astrocyte) đóng vai trò hỗ trợ và duy trì hàng rào máu não và oligodendrocyt - loại tế bào tạo ra lớp myelin bao bọc và cách điện cho các sợi thần kinh.

Số lượng một số tế bào thần kinh quan trọng giảm dần theo thời gian nhưng các nhà nghiên cứu vẫn duy trì được một số quần thể tế bào thần kinh trong môi trường nuôi cấy gần 6 năm.

Phát hiện đáng chú ý nhất là dấu hiệu cho thấy tế bào não có thể sở hữu một "đồng hồ" nội tại giúp điều chỉnh tốc độ phát triển.

Để kiểm tra khả năng này, nhóm nghiên cứu tách các organoid ở những độ tuổi khác nhau thành từng tế bào riêng lẻ, sau đó kết hợp chúng lại thành những cấu trúc mới gọi là "chimeroid".

Dù bị tháo rời rồi tái tổ hợp, các tế bào vẫn giữ lại dấu vết về lịch sử phát triển trước đó. Chẳng hạn, các tế bào già được tái tổ hợp có thể nhanh chóng tạo ra những tế bào con phù hợp với độ tuổi phát triển của chúng, thay vì phải bắt đầu lại toàn bộ quá trình.

Khi trộn với các tế bào trẻ hơn, chimeroid có xu hướng chuyển sang trạng thái phân tử trẻ hơn, nhưng vẫn lưu giữ một phần dấu hiệu của lịch sử phát triển cũ.

Điều này cho thấy các tế bào có thể không chỉ "biết" mình đã phát triển bao lâu mà còn lưu giữ thông tin về những giai đoạn đã trải qua.

Theo nhóm nghiên cứu, các organoid tồn tại trong thời gian dài có thể trở thành mô hình hữu ích để nghiên cứu quá trình trưởng thành của não người sau khi sinh, cũng như những cơ chế liên quan đến sự phát triển đặc biệt kéo dài của não người.

Vì sao có những ký ức tưởng mất lại bất ngờ quay trở lại?

Nghiên cứu mới cho thấy nhiều ký ức tưởng đã biến mất thực ra vẫn được não lưu giữ ở trạng thái 'im lặng' và có thể được đánh thức trở lại.