Bí ẩn về mảnh não 2.700 năm tuổi vẫn nguyên vẹn dù cho không hề được tẩm ướp

Gần 2.700 năm trước, tại một khu vực thuộc làng Heslington Vương Quốc Anh ngày nay, một người đàn ông trung niên đã bị xử tử. Ngay sau khi chết, thi thể anh ta bắt đầu phân hủy. Các cơ quan nội tạng và da thịt bắt đầu hóa bùn. Tóc anh ta biến thành cát bụi.

Năm 2008, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy những di cốt của anh ấy, với những mảnh xương và hộp sọ còn sót lại. Đốt sống cổ bị gãy đã xác nhận nguyên nhân cái chết, dường như anh ta đã bị treo cổ. Nhưng khi nhìn vào bên trong chiếc hộp sọ đầy bùn, họ bất ngờ thấy một mảnh mô não vẫn còn nguyên hình dạng.

Thông thường, não là một trong những nội tạng bị phân hủy nhanh nhất của thi thể. Bởi vậy, mảnh não của người đàn ông ở Heslington đã trở thành một câu đố lớn trong suốt hơn 1 thập kỷ qua với khoa học.

Tại sao mảnh não của một người đàn ông sống từ thời kỳ đồ sắt vẫn còn nguyên vẹn cho tới tận bây giờ, mặc dù nó không hề được giữ trong một môi trường bảo quản?

Chính xác người đàn ông được tìm thấy ở Heslington này là ai, tại sao anh ta phải chết có lẽ là những câu hỏi sẽ không bao giờ có lời giải đáp. Nhưng phân tích hiện trường đã giúp các nhà khảo cổ hình dung ra phần nào bối cảnh cái chết của anh ấy.

Niên đại carbon cho thấy đó là một người đàn ông trung tuổi. Anh ta đã trút hơi thở cuối cùng của mình vào khoảng giữa năm 673 đến năm 482 trước Công nguyên. Sau khi bị xử tử, có lẽ là treo cổ, đầu anh ta đã bị cắt ra và ném xuống một cái hố. Cái hố này chứa một lớp trầm tích mịn.

Thông thường, các mô mềm trong cơ thể chỉ có thể được bảo quản bằng 3 cách: hút ẩm, đông lạnh hoặc giữ trong môi trường yếm khí, axit. Nhưng cái hố này không có bất kể một điều kiện nào trong số đó. Kết quả là các bộ phận thi thể khác, bao gồm cả tóc của người đàn ông đã phân hủy.

Chỉ có một mảnh não của người đàn ông còn sót lại đã làm kinh ngạc các nhà khảo cổ, khi họ lần đầu tiên nhìn thấy nó. Mảnh não còn nguyên hình và có màu vàng đục của caramel, trông nó giống như một miếng đậu phụ nhỏ chỉ bằng 80% não người trưởng thành bây giờ.

Hộp sọ mà các nhà khoa học tìm thấy ở khu vực thuộc làng Heslington Vương Quốc Anh ngày nay.

Tiếp quản mẫu vật và câu đố về nó tồn tại hơn một thập kỷ, phó giáo sư Axel Petzold, tại Viện Thần kinh học thuộc Đại học London College đã dành ra nhiều tháng làm việc, kiên nhẫn phân tích các mẫu protein còn sót lại trong mảnh não.

Cuối cùng, ông cũng đã tìm ra được những manh mối đầu tiên giải thích hiện tượng bảo quản mô đáng kinh ngạc này. "Cách thức người đàn ông này bị giết chết hoặc chôn cất có thể dẫn tới sự bảo tồn lâu dài của bộ não anh ấy", Petzold nói.

Trước đó, ông đã có nhiều năm kinh nghiệm nghiên cứu hai loại sợi protein trong não bộ là các sợi thần kinh (neurofilaments) và sợi protein axit thần kinh đệm (GFAP). Cả hai loại sợi này hoạt động giống như các giàn giáo, giữ cho các cấu trúc mô não kết dính lại với nhau.

Khi Petzold và nhóm của ông nhìn vào bộ não Heslington, họ thấy rằng những sợi tơ này vẫn còn hiện diện trong đó, đưa ra ý tưởng rằng chính các sợi thần kinh và sợi GFAP đã góp phần vào sự bảo tồn phi thường của bộ não.

Trong hầu hết các trường hợp, bộ não của một thi thể sẽ bị thối rữa sau khi các enzyme từ môi trường và hệ vi sinh vật của chính người chết ăn và tiêu hóa hết các mô não.

Nhưng các xét nghiệm mà Petzold thực hiện cho thấy, các enzyme này đã bị ngừng hoạt động trong vòng 3 tháng. Đó là khoảng thời gian đủ cho các protein trong mảnh não ở Heslington tự động co gấp lại thành một cấu trúc bền vững.

Một thứ gì đó đã thấm qua hộp sọ và bảo quản bộ não này.

Có lẽ một chất lỏng có tính axit đã xâm chiếm bộ não và ngăn chặn các enzyme này đục khoét ngay trước hoặc ngay sau khi người đó chết, Petzold nói. Ông đưa ra thêm nhiều kịch bản về cái chết của người đàn ông này. Theo đó, ngoài giả thiết bị treo cổ, anh ta có thể đã bị đánh vào đầu hoặc bị chặt đầu trực tiếp.

Thông thường, protein sợi thần kinh được tìm thấy ở nồng độ lớn hơn trong chất trắng, nằm ở các phần bên trong của não. Nhưng bộ não Heslington thể hiện một sự bất thường, với nhiều sợi tơ hơn ở các khu vực bên ngoài, chất xám.

Petzold cho rằng nhiều nhân tố có thể giúp ngăn chặn các enzyme phân hủy não bắt đầu ở các vùng bên ngoài của nó, giống như một dung dịch axit thấm vào trong hộp sọ.

"Dữ liệu cho thấy các protease [enzyme phân hủy] của bộ não cổ có thể đã bị ức chế bởi một hợp chất không xác định được khuếch tán từ bên ngoài não đến các cấu trúc sâu hơn", ông viết trong báo cáo nghiên cứu.

Bí ẩn mà hộp sọ Heslington ẩn chứa trong nó không phải chỉ là một câu đố cho riêng mình.

Trên thực tế, mảnh não Heslington không phải là mẫu mô thần kinh lâu đời nhất mà con người từng tìm thấy. Trước đây, các nhà khảo cổ cũng đã khai quật được những mảnh mô não nhỏ hơn, có niên đại tới 8.000 năm bên trong một hộp sọ bị chôn vùi trong môi trường nước ở Thụy Điển.

Nhưng bí ẩn mà mảnh não Heslington ẩn chứa trong tình trạng bảo quản tuyệt vời của nó không phải chỉ là một câu đố cho riêng mình. Các phát hiện về hai loại sợi protein trong não của Petzold còn có thể là lời giải cho một căn bệnh thần kinh phổ biến, Alzheimer.

Quá trình co cụm của các sợi protein cũng là một dấu ấn thần kinh, một quá trình diễn ra trong não bộ của các bệnh nhân Alzheimer . Để điều trị được căn bệnh này, các bác sĩ sẽ phải tìm cách đảo ngược quá trình ấy. Nhóm nghiên cứu của Petzold đã xem xét các cụm protein trong mảnh não Heslington và thấy nó phải mất cả năm trời để có thể tự bung ra.

Điều này cho thấy các phương pháp điều trị bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến sự co cụm protein cần phải được tiến hành theo hướng tiếp cận lâu dài hơn so với suy nghĩ trước đây.

Nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí The Royal Society Interface