Thế giới tuần qua và những khám phá tuyệt vời của những nhà khoa học

Ảnh: Dan Nemrodov (trái) và Giáo sư Adrian Nestor (ở giữa) phát triển một kỹ thuật khai thác dữ liệu sóng não để chỉ ra cách não bộ tiếp nhận hình ảnh khuôn mặt. Chú thích ảnh của Đại học Toronto chi nhánh Scarborough. Nguồn ảnh: Ken Jones

Các nhà khoa học ở Canada đã tìm ra cách giải mã những thứ con người nhìn thấy bằng cách theo dõi sóng não. Còn các đồng nghiệp của họ ở Nhật Bản tạo ra đèn LED kỳ diệu với kích thước bằng một hạt đậu và có thể lơ lửng trong không khí bằng sóng siêu âm, trong khi một nhóm khác ở Mỹ đang học mực và bạch tuộc để phát triển phương thức ngụy trang hoàn hảo.

Đọc vị bất kỳ ai

Các nhà khoa học ở chi nhánh Scarborough của Đại học Toronto đã tìm ra cách theo dõi sóng não của người để giải mã những hình ảnh họ nhìn thấy. “Khi chúng ta nhìn thấy một vật, não chúng ta sẽ phát ra nhận thức, về cơ bản là một ấn tượng chứa cảm xúc về vật đó. Chúng tôi sử dụng điện não đồ (EEG) ghi lại nhận thức này để thu được minh họa trực tiếp điều gì đang diễn ra trong não bộ suốt quá trình này,” Dan Nemrodov, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của trường, cho biết.

Ý tưởng xây dựng lại những hình ảnh não bộ “nhìn thấy” đã có từ lâu. Adrian Nestor, phó giáo sư của trường này, cho biết việc tiếp cận “có thể cung cấp một công cụ giao tiếp cho những người không thể giao tiếp bằng miệng”. Phương thức này không những giúp tái tạo hình ảnh não bộ con người tiếp thu được dựa trên giao tiếp hệ thần kinh mà bao gồm cả những ký ức và tưởng tượng, hay những điều họ muốn thể hiện. Nó cũng cung cấp chứng cứ pháp y để giúp thu thập thông tin thay vì dựa trên mô tả bằng lời để họa sĩ phác thảo chân dung nghi phạm.

Nestor từng tái tạo hình ảnh khuôn mặt bằng máy chụp cộng hưởng từ chức năng. Nhưng trong thử nghiệm này, anh và cả nhóm cho người tham gia xem các hình ảnh thử nghiệm của các khuôn mặt và sử dụng các điện cực dán vào đầu để theo dõi hoạt động của não bằng các thiết bị EEG. Họ thu thập tín hiệu và sử dụng các thuật toán học máy để tái tạo hình ảnh. “fMRI thu thập các hoạt động theo tần suất hàng giây nhưng máy EEG có thể thu được tín hiệu theo tần suất 1 phần 1 triệu giây,” anh chia sẻ. “Vì vậy chúng ta có thể hiểu rõ từng chi tiết cách não bộ chúng ta phát triển nhận thức về một khuôn mặt bằng cỗ máy EEG.” Nghiên cứu này được xuất bản trên tạp chí eNeuro.

Ánh sáng lơ lửng

Các nhà nghiên cứu đặt tên thiết bị nhỏ này là Luciola, tên Latin của loài Đom đóm Nhật Bản. Nguồn ảnh: Đại học Tokyo

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Tokyo vừa phát triển một hạt đèn LED phát sáng và lơ lửng trong không trung nhờ sóng siêu âm. Họ đặt tên thiết bị tí hon này là Luciola, tên Latin của loài Đom đóm Nhật Bản.

Công nghệ này có thể đưa tới các cuộc triển lãm trong không trung. “Được trang bị bằng các cảm biến chuyển động và nhiệt độ, Luciola có thể bay tới các vật thể để truyền tải tin nhắn hoặc thực hiện các cuộc trưng bày động với nhiều bóng đèn có khả năng nhận biết sự hiện diện của con người, hoặc tham gia vào các dự án lập bản đồ tương lai,” Reuters cho biết.

Luciola nhìn giống một đĩa bay nhỏ xíu có một đèn LED ở trung tâm. Thiết bị có đường kính 3,5 mm (tương đương một hạt đậu), nặng 16,2 mg và có thể di chuyển trên diện tích 100 cm2. Luciola lơ lửng trong sóng siêu âm phát ra từ một cuộn dây gần đó và dùng kết nối không dây để cung cấp năng lượng cho đèn LED; nó cũng được gắn một con chip bên trong để giám sát và kiểm soát điện áp.

Ngụy trang thời công nghệ

Trên mạng Internet có rất nhiều video quay cảnh mực và bạch tuộc đổi màu trong nháy mắt và hòa mình hoàn hảo vào môi trường xung quanh. Leila Deravi, phó giáo sư hóa và sinh hóa học ở Đại học Northeastern, cùng các đồng nghiệp đang cố gắng học hỏi “chiêu” này để phát triển một vật liệu ngụy trang hoàn hảo.

Hợp tác cùng phòng nghiên cứu của Quân đội Hoa Kỳ, nhóm của Deravi theo dõi các tế bào màu sắc, các cụm tế bào đỏ, vàng, nâu và cam nằm trên da của loài thân mềm như bạch tuộc. Động vật thân mềm kết hợp với tế bào sắc tố, một tập hợp các tế bào nằm bên dưới chúng để phản chiếu ánh sáng như gương. Khi kết hợp cùng nhau, chúng cho phép các loại động vật thực hiện thủ thuật “biến mất”. Nhóm của Deravi có thể phân tách sắc tố khỏi loài thân mềm và dùng chúng để làm “các tấm phim và sợi mỏng để kết hợp vào vải dệt, màn hình dẻo và các thiết bị có khả năng đổi màu”.

Trường đại học này cho biết loại sợi này “rất thú vị trên phương diện trực quan, tới mức không khó để tưởng tượng ra khi chúng được dệt thành vải may quần áo hoặc các hình thái khác. Nhưng có lẽ, ứng dụng đáng trông đợi nhất là các màn hình và vải dệt có khả năng thích nghi màu sắc”.

Miếng dán hỗ trợ phục hồi sau đột quỵ

Các thiết bị y tế đeo người hiện nay đã có khả năng đo lượng calo, mất nước và độ căng thẳng nhưng các nhà khoa học ở Đại học Northwestern và Shirley Ryan AbilityLab giờ đây đã phát triển một miếng dán không dây, mỏng như băng y tế và có thể theo dõi bệnh nhân đột quỵ trong quá trình họ phục hồi.

Hiện có khoảng 140.000 người tử vong và 800.000 chịu di chứng vì đột quỵ ở Mỹ. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa bệnh, chi phí y tế cho đột quỵ hàng năm lên tới 34 tỷ đô la. Đột quỵ có thể cần phải phẫu thuật hoặc các quy trình can thiệp khác, kéo theo đó là một thời gian phục hồi rất dài. Arun Jayaraman, nhà nghiên cứu khoa học ở AbilityLab và là một chuyên gia công nghệ về thiết bị đeo thông minh, nói: “Một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất chúng tôi phải đối mặt ở bệnh nhân đột quỵ là mức độ phục hồi của họ có xu hướng giảm khi họ xuất viện. Bằng việc theo dõi bằng cảm biến tại nhà, chúng tôi có thể can thiệp kịp thời, giúp bệnh nhân phục hồi ổn hơn và nhanh hơn”.

Miếng dán được dính trực tiếp lên cổ họng bệnh nhân, đo nhịp độ nói và khả năng nuốt. Theo trường Đại học này, “cảm biến hỗ trợ chẩn đoán và chữa trị hội chứng bất lực ngôn ngữ, một dạng rối loạn giao tiếp do đột quỵ”. Không giống microphone – thường khó sử dụng và thu cả tiếng ồn xung quanh, miếng dán đo độ rung của dây thanh quản. John Rogers, giáo sư cơ khí ở Northwestern cho biết: “Chúng tôi đã phát triển loại vật liệu đặc biệt cho cảm biến này để nó có thể tự bẻ cong hoặc co giãn theo cơ thể, giảm bớt sự khó chịu cho bệnh nhân.” Các dữ liệu của cảm biến sẽ được truyền tới điện thoại thông minh và máy tính theo thời gian thực và nó có thể hoạt động mà không cần pin.

Dùng tế bào gốc chữa đột quỵ

Nguồn ảnh: Shutterstock

Các nhà khoa học ở Trung tâm Sinh học Tái sinh của trường Đại học Georgia và một công ty khởi nghiệp liên kết với trường đã sử dụng tế bào gốc để chữa trị các tổn thương ở não do đột quỵ. Trong thông cáo báo chí, trường cho biết phương pháp điều trị đột quỵ mới “giảm các tổn thương ở não bộ và thúc đẩy quá trình hồi phục tự nhiên của não trên động vật”.

Giải pháp này có ý nghĩa đặc biệt to lớn khi có hơn 700 loại thuốc đã thất bại trong các thử nghiệm đột quỵ lâm sàng, theo công bố của nhóm nghiên cứu trên tờ Translational Stroke Research.

Nhóm tập trung vào exosome (là những túi bào kích thước rất nhỏ, có đường kính từ 30-100 nm do tế bào sống tiết ra), các cấu trúc hình ống nhỏ tiết ra từ các tế bào thần kinh ở người. Theo trường đại học này, chúng có thể vượt qua các chướng ngại vật mà các tế bào lớn hơn không thể làm được, trượt vào não và phân phối “các liệu pháp điều trị tái tạo tới nơi cần nhất”. Giáo sư UGA Steven Stice chia sẻ: “Đây là một bằng chứng thật sự đáng phấn khởi, vì exosome có những đặc tính giống như tàng hình, ngay cả chức năng phòng vệ của cơ thể người cũng không nhận ra. Khi được kết hợp với các liệu pháp, phương pháp điều trị này có thể thực sự thay đổi quá trình phát triển của tế bào và cải thiện khả năng phục hồi.” Sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ để đo lường kết quả, nhóm nhận thấy “kích thước tổn thương giảm 35% và số lượng mô não bị mất do tổn thương giảm 50% – điều chưa từng thấy rõ ràng trong các nghiên cứu về exosome để điều trị đột quỵ trước đây”.

www.doanhtri.net     Theo nguồn tin Tomas Kellner  gereports.vn