Một bản nhạc Rock 50 năm tuổi đang lặng lẽ trở thành công cụ đắc lực trong lĩnh vực khoa học thần kinh tiên tiến. Thú vị thay, hai phòng thí nghiệm ở hai quốc gia khác nhau lại tình cờ chọn chung một bản thu kinh điển khi đang theo đuổi những đột phá hoàn toàn trái ngược về não bộ.
Vào năm 2023, các nhà nghiên cứu tại đại học UC Berkeley đã tái tạo thành công một đoạn nhạc có thể nghe hiểu được chỉ bằng cách đọc sóng não của con người. Bản nhạc đó chính là "Another Brick in the Wall, Part 1" của tượng đài Pink Floyd – một track nhạc vốn đã quá quen thuộc trong các album dùng để "test loa" của giới chơi âm thanh nhờ chất lượng thu âm đạt mức mẫu mực.
Hai năm sau, một nhóm nghiên cứu hoàn toàn độc lập tại Viện Công nghệ Technion (Israel) đã phát đoạn cắt từ chính bài hát này cho các tế bào thần kinh nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, và sau đó là trên chuột sống. Kết quả cho thấy: Các dải âm tần số thấp (âm trầm/bass) đã kích thích mức độ biểu hiện gen tăng lên gấp 10 lần.
Hai quốc gia, hai mục tiêu nghiên cứu, nhưng lại chọn chung một bản nhạc. Điều gì ở một bản thu gần nửa thế kỷ trước lại có sức hút mãnh liệt với các nhà khoa học đến vậy?
Vào năm 2023, các nhà nghiên cứu tại đại học UC Berkeley đã tái tạo thành công một đoạn nhạc có thể nghe hiểu được chỉ bằng cách đọc sóng não của con người. Bản nhạc đó chính là "Another Brick in the Wall, Part 1" của tượng đài Pink Floyd – một track nhạc vốn đã quá quen thuộc trong các album dùng để "test loa" của giới chơi âm thanh nhờ chất lượng thu âm đạt mức mẫu mực.
Hai năm sau, một nhóm nghiên cứu hoàn toàn độc lập tại Viện Công nghệ Technion (Israel) đã phát đoạn cắt từ chính bài hát này cho các tế bào thần kinh nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, và sau đó là trên chuột sống. Kết quả cho thấy: Các dải âm tần số thấp (âm trầm/bass) đã kích thích mức độ biểu hiện gen tăng lên gấp 10 lần.
Hai quốc gia, hai mục tiêu nghiên cứu, nhưng lại chọn chung một bản nhạc. Điều gì ở một bản thu gần nửa thế kỷ trước lại có sức hút mãnh liệt với các nhà khoa học đến vậy?
Dải trầm của Pink Floyd tác động đến tế bào não ra sao?
Giáo sư Avi Schroeder và Tiến sĩ Patricia Mora-Raimundo đã thực hiện một phương pháp khá lạ lùng. Họ phát âm thanh trong quá trình thử nghiệm đưa thuốc (các hạt nano mang vật liệu di truyền) vào tế bào và theo dõi phản ứng. Để biết chính xác dải âm nào tạo ra tác dụng, nhóm đã chia âm thanh thành 4 nhóm để thử nghiệm:
- Dải trầm (10 - 250 Hz): Tạo ra phản ứng sinh học mạnh mẽ nhất.
- Dải trung (160 - 3.800 Hz): Phản ứng yếu hơn rất nhiều.
- Dải cao (1.250 - 22.000 Hz): Tác động cực kỳ mờ nhạt so với dải trầm.
- Đoạn nhạc Pink Floyd (trải dài từ 128 - 5.600 Hz): Vẫn làm tăng biểu hiện gen rõ rệt dù âm thanh trải trên một dải tần rộng.
Nghiên cứu chỉ ra rằng dải trầm chính là chìa khóa. Dù nguồn phát là nhạc chứ không phải một tần số âm thanh đơn điệu, cơ thể người vẫn phản ứng mạnh nhất với các tín hiệu mang đặc tính của dải bass – tức là những dải âm có năng lượng thấp, rền vang liên tục, đủ sức tạo ra rung động vật lý tác động trực tiếp lên các mô và màng tế bào.
Về bản nhạc của Pink Floyd, các nhà nghiên cứu mô tả đoạn nhạc mang đặc tính ấm áp, không gian âm trường vô cùng rộng mở đi kèm hệ thống họa âm cực kỳ phong phú, đặc trưng của nhạc Progressive Rock. Lời mô tả này giải thích lý do nó được chọn làm nguồn thử nghiệm: Bản nhạc vừa có nền tảng dải trầm rất lực và rõ nét, vừa sở hữu độ phức tạp và lớp lang chuẩn mực của một hệ thống âm thanh thực tế ngoài đời.
Âm thanh và rào cản y học thế kỷ
Hàng rào máu não là một lớp bảo vệ tự nhiên giúp ngăn độc tố xâm nhập vào não, nhưng vô tình nó cũng chặn luôn các loại thuốc đặc trị bệnh Alzheimer và Parkinson. Hầu hết các phương pháp y học hiện nay để vượt qua rào cản này đều đòi hỏi can thiệp nặng nề như phẫu thuật hay biến đổi hóa học phức tạp. Nhóm nghiên cứu muốn thử nghiệm xem: Liệu âm thanh có thể làm được điều này một cách tự nhiên không?
Âm thanh không chỉ là thứ để tai ta cảm nhận. Về bản chất vật lý, nó tạo ra các sóng rung động cơ học. Lực rung này có khả năng làm biến dạng màng tế bào trong tích tắc. Nhóm nghiên cứu tin rằng những nhịp đập từ dải trầm có thể tạo ra các lỗ hổng tạm thời trên màng tế bào (hiện tượng sonoporation), từ đó giúp các hạt mang thuốc dễ dàng lọt qua lớp màng bảo vệ kiên cố này.
Ý tưởng này được ví von như câu chuyện Người thổi sáo, dùng âm nhạc để dẫn đường cho thuốc đi sâu vào bên trong não bộ.
Sự đồng điệu bất ngờ giữa khoa học và giới Audiophile
Quảng cáo
Nhóm Technion không phải là những người đầu tiên đưa bản nhạc huyền thoại này vào phòng thí nghiệm thần kinh học.
Trong nghiên cứu đọc sóng não của UC Berkeley năm 2023, lý do họ chọn Pink Floyd là vì cấu trúc nhịp điệu và khả năng bóc tách lớp lang của bài hát quá xuất sắc. Các chi tiết nhạc cụ, dải tần được phân bổ rõ ràng giúp họ dễ dàng theo dõi cách não bộ phân tích từng thành phần âm nhạc khác nhau.
Như vậy, cả hai dự án đều cần những đặc tính rất cụ thể: Một bên cần sự bóc tách chi tiết và cấu trúc lớp lang rõ rệt, một bên cần năng lượng dải trầm dày dặn, có lực để tạo ra các hiệu ứng vật lý lên tế bào.
Và thực tế, hiện tại con đường đưa phương pháp điều trị bằng sóng âm vào áp dụng lâm sàng vẫn còn rất dài và mơ hồ (hơn 91% các loại thuốc thần kinh đều thất bại ở bước thử nghiệm). Tuy nhiên, sự trùng hợp ngẫu nhiên của hai nghiên cứu này đã chứng minh một điều thú vị rằng hai phòng thí nghiệm ở hai châu lục khác nhau đã chọn chung một bài hát của Pink Floyd. Và những phẩm chất âm thanh mà các nhà khoa học đánh giá cao nhất ở bản thu này, cũng chính xác là những giá trị mà giới Audiophile đã luôn lấy làm chuẩn mực để thẩm âm suốt nhiều thập kỷ qua. Bất kể tương lai của nghiên cứu y học có đi về đâu, những bản thu âm kinh điển này đã chứng minh rằng chúng ẩn chứa những sức mạnh vật lý mà trước đây chúng ta chưa từng nghe thấy.
Nguồn: headphonesty
