Cơ quan DARPA của Anh: Kế hoạch tỷ đô để "tái kết nối" não bộ con người

Cơ quan Nghiên cứu và Đổi mới Tiên tiến Vương quốc Anh (ARIA) được thành lập vào năm 2023 với mục tiêu theo đuổi những dự án mang tính "rủi ro cao, lợi nhuận cao" (moonshots) trong các lĩnh vực từ việc củng cố an ninh lương thực đến các cách mới nhằm tăng cường miễn dịch cho con người.

Với ngân sách hơn 1 tỷ bảng Anh (khoảng 1,3 tỷ USD) được chính phủ phân bổ đến năm 2030, một trong những chương trình tham vọng nhất của ARIA là sáng kiến trị giá 69 triệu bảng Anh. Chương trình này nhằm phát triển các phương pháp tinh vi hơn để điều chỉnh hoạt động của não bộ người, với hy vọng cuối cùng có thể giải quyết toàn bộ phạm vi các rối loạn, từ động kinh đến bệnh Alzheimer.

Các báo cáo trước đây ước tính rằng nhóm các tình trạng thần kinh này tiêu tốn hàng chục tỷ USD cho nền kinh tế Anh mỗi năm. Theo ông Jacques Carolan, giám đốc chương trình của ARIA, điểm chung của chúng là tất cả đều là những rối loạn của mạch thần kinh trong não.

"Đôi khi có những mạch thần kinh bị kết nối quá mức, hoặc kết nối chưa đủ, có sự tham gia của các vùng não khác nhau và các loại tế bào khác nhau," ông Carolan nói tại hội nghị WIRED Health ở London vào ngày 16/4. "Các biện pháp can thiệp hiện tại của chúng ta không có độ chính xác như cần thiết. Tầm nhìn của chương trình là liệu chúng ta có thể xây dựng các công nghệ thần kinh chính xác hơn để tương tác ở cấp độ mạch thần kinh hay không."

Cho đến nay, cách tiếp cận rộng rãi của ARIA đối với dự án đầy tham vọng này đã thấy họ tài trợ cho 19 nhóm nghiên cứu khác nhau. Các nhóm đang làm việc với các ý tưởng từ việc sử dụng siêu âm như một cách mới để "sinh học" (biotype) não bộ của một bệnh nhân cụ thể, đến các phương pháp độc đáo của kích thích não sâu có thể vừa bảo vệ vừa tái tạo các vùng não khác nhau.

Tại WIRED Health, ông Carolan đã làm nổi bật tiềm năng của công nghệ siêu âm không chỉ để điều chỉnh não bộ, mà còn cho phép các nhà khoa học có được thông tin mới về mạch thần kinh của một bệnh nhân cụ thể. Một nhóm tại Imperial College London được ARIA tài trợ đang thực hiện một dự án kết hợp siêu âm và liệu pháp gen để cố gắng hình dung sự biểu hiện gen theo thời gian thực trong các nơ-ron. Điều này có khả năng cho phép các nhà khoa học có được bức tranh chi tiết hơn nhiều về lý do tại sao một số mạng lưới não bộ hoạt động sai lệch.

Trong 25 năm qua, ý tưởng cấy các điện cực sâu vào não và sử dụng chúng để kích thích một vùng cụ thể, được gọi là hạch nền, đã nổi lên như một phương pháp điều trị mới cho bệnh nhân mắc bệnh Parkinson ở giai đoạn cuối. Nó cung cấp một con đường mới để kiểm soát các triệu chứng vận động khi các phương pháp điều trị bằng thuốc không còn hiệu quả.

Trong tương lai, ông Carolan khẳng định các cách tiếp cận tương tự có thể được sử dụng cho một loạt các bệnh lý thần kinh suy nhược khác, một khái niệm mà ông coi là tương lai của liệu pháp thần kinh.

"Mọi người đã phát hiện ra rằng cùng một công nghệ đó thực sự có thể được sử dụng để điều trị những thứ như trầm cảm, nghiện ngập, động kinh, cả một chuỗi các bệnh lý khó chữa," ông nói. "Đây là bằng chứng cho thấy chúng ta có thể có các công nghệ nền tảng có khả năng giải quyết một loạt các bệnh lý rộng lớn."

Vì tính chất cao cả của các mục tiêu của ARIA, nhiều người đã đặt câu hỏi về cách đánh giá xem các chương trình của họ cuối cùng thành công hay thất bại. Tuy nhiên, như bà Kathleen Fisher, CEO của ARIA, đã chỉ ra tại WIRED Health, có thể có những lợi ích hạ nguồn từ các khoản đầu tư nghiên cứu này hoàn toàn không ngờ tới.

Bà Fisher, người trước đây từng làm việc tại DARPA - cơ quan của Bộ Quốc phòng Mỹ mà ARIA lấy làm hình mẫu - đã lưu ý tiềm năng tác động lớn của các khoản đầu tư chính phủ sớm. Vào năm 2013, DARPA đã trao một khoản tài trợ lên tới 25 triệu USD để tạo điều kiện phát triển các nền tảng vắc-xin có thể được phát triển với tốc độ chưa từng có.

"Công ty đó là Moderna," bà Fisher nhớ lại. "Công nghệ đó là mRNA, công nghệ vừa kịp thời đưa vào sử dụng cho đại dịch Covid." Việc triển khai các vắc-xin này sau đó đã cứu vô số người chết trong đại dịch Covid-19.

Mục tiêu của bà Fisher là đến đầu những năm 2030, ARIA sẽ đã bắt đầu cho thấy "mầm mống của tác động xã hội" trong nghiên cứu não bộ hoặc một lĩnh vực trọng tâm khác, khiến việc cấp lại ngân sách cho cơ quan này trở nên điều hiển nhiên đối với chính phủ Anh.

"Có thể chúng ta sẽ bắt đầu thấy các thử nghiệm cho thấy chúng ta có thể thực hiện các can thiệp ở cấp độ mạch não theo cách không yêu cầu phẫu thuật," bà Fisher nói. "Chúng ta có thể đi đến đích trong bảy năm không? Có lẽ không, nhưng chúng ta có thể có đủ bằng chứng để chứng minh điều đó là khả thi."