Cách đây nửa thiên niên kỷ, Leonardo da Vinci đã phác thảo ra các cấu trúc cơ bắp phức tạp. Hóa ra, có một bí mật ẩn đằng sau nó.
Sau 500 năm, cuối cùng các nhà nghiên cứu cũng đã hiểu được chức năng giải phẫu đặc điểm tim lần đầu được Leonardo da Vinci mô tả. Các nhà khoa học đã sử dụng giả thuyết phân dạng (factal), MRIs và rất nhiều máy tính để làm sáng tỏ các cấu trúc được cho là dải cơ (trabeculae). Họ phát hiện rằng lớp cơ có các nhánh như bông tuyết này có liên quan đến nguy cơ mắc các bệnh tim mạch.
Các nhánh như bông tuyết này có liên quan đến nguy cơ mắc các bệnh tim mạch. (Ảnh: Sebastian Condrea/Getty Images).
"Mặt trong của tim người được bao phủ bởi một mạng lưới các sợi cơ phức tạp được cho là còn sót lại từ quá trình phát triển của phôi thai", các nhà nghiên cứu lý giải trên tạp chí Nature. "Chúng ta vẫn chưa biết chức năng của những dải cơ này ở người trưởng thành cũng như cấu trúc di truyền của chúng là gì. Hiện chúng tôi chỉ mới điều tra dựa trên phân tích phân dạng 18.096 mẫu vật lưu tại Bảo tàng sinh học Vương quốc Anh".
Leonardo da Vinci đã vẽ lại một bức tranh về dải cơ mảnh, đan xen và trông giống như những bông tuyết sau khi ông quan sát gần và giải phẫu một quả tim người. Leonardo cũng chú ý đến cấu trúc phân nhánh như rễ cây và ông đặt giả thuyết rằng những dải cơ này giống như hệ thống chúng ta sử dụng để giữ vỉa hè và đường đi không bị đóng băng. Trong trường hợp này, nó là một hệ thống lưu thông máu, máu được vận chuyển xung quanh tim trong những mạch máu nhỏ để sưởi ấm trái tim đang đập của chúng ta.
Hình ảnh quả tim và dải cơ được mô tả lần đầu bởi Leonardo da Vinci. (Ảnh: Spencer Phillips).
Trong khi nghiên cứu dải cơ này, các nhà khoa học đã có thể xác định những đặc điểm chung của chúng trên các bệnh nhân khác nhau và từ đó bắt đầu phác thảo nên chức năng chính xác của chúng.
"Bằng cách mô phỏng cơ sinh học và nghiên cứu dữ liệu từ người tham gia, chúng tôi chứng minh được rằng hình thái học của dải cơ đóng vai trò quyết định đến chức năng tim", có nghĩa là nếu dải cơ này mang một cấu trúc nhất định sẽ có thể làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch.
"Chúng tôi đã xác định 16 vị trí chứa gen liên quan đến kiểu hình huyết động và quá trình hình thành tế bào xương", các nhà nghiên cứu giải thích. Qua nghiên cứu gene cũng như dải cơ của hàng chục nghìn đối tượng, các nhà khoa học bắt đầu xác định được vị trí các gen tác động đến quá trình hình thành dải cơ và chức năng của chúng, tương tự cách mà các tế bào khác trong cơ thể được tạo thành và hoạt động.
Phân tích phân dạng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ vẽ bản đồ, thực vật học hay cả viễn thông. Về cơ bản, phân tích phân dạng là khi nào một "thân cây" lớn được phân ra thành các nhánh nhỏ hơn và nhỏ hơn nữa cho đến khi nó thể hiện hình ảnh bao quát vấn đề, giống như Google Maps hay giống như hệ thống internet tốc độ cao bao phủ toàn bộ Trái Đất vậy. Trong trường hợp này, dải cơ phân thành những sợi cơ nhỏ hơn và bản chất của mạng lưới phân dạng là nó cung cấp nhiều lý giải cho các vấn đề.
"Chỉ có kết hợp di truyền học, nghiên cứu lâm sàng và kỹ thuật sinh học, chúng ta mới có thể khám phá ra những vai trò không ngờ của dải cơ tim trên người trưởng thành", nhà nghiên cứu Hannah Meyer phát biểu. Các nhà nghiên cứu cho biết đây chỉ mới là bước đầu tiên trong quá tình tiến tới các nghiên cứu phức tạp hơn để làm rõ chức năng của dải cơ này.