Vào những thập niên 70 và 80 của thế kỷ thứ XX các nhà khảo cổ học Việt Nam cùng với Sở Văn hoá thông tin tỉnh Bắc Thái ( nay là tỉnh Thái Nguyên ), đã phát hiện một loạt các di chỉ khảo cổ ở các mái đá, hang động tại Thần Sa, huyện Võ Nhai như mái Đá Ngườm, hang Miệng Hổ, Nà Ngùn, Thắm Choong, Hạ Sơn…các nhà khảo cổ học đặt tên là văn hoá Thần Sa.
Sau các cuộc khảo sát,khai quật thu được rất nhiều hiện vật của thời kỳ đồ đá. Hiện nay tại kho bảo quản Bảo tàng Thái Nguyên còn lưu giữ một khối lượng lớn những hiện vật của văn hoá Thần Sa, tổng số có trên 12000 tiêu bản gồm nhiều loại hình khác nhau. Để phục vụ cho công tác nghiên cứu, trưng bày tuyên truyền và bảo quản, Bảo tàng Thái Nguyên đã sắp xếp, xây dựng thành bộ sưu tập hiện vật đồ đá Thần Sa theo nội dung trình tự là mái Đá Ngườm, Miệng Hổ, Nà Ngùn, Thắm Choong, Hạ Sơn. Trong đó, di chỉ mái Đá Ngườm điển hình nhất về số lượng hiện vật, loại hình và tầng văn hoá - tại mái Đá Ngườm đã khai quật 3 hố với tổng diện tích là 56m2 ( hố A: 32m2, hố B : 12m2, hố C : 12m2).
Căn cứ vào phân tích cấu trúc lớp đất, màu sắc và tổ hợp di vật của các mặt cắt điển hình, các nhà khảo cổ học xác định gồm 3 tầng văn hoá khảo cổ rõ ràng ( trừ lớp mặt và lớp nhặt). Qua hai đợt khai quật năm 1981 và năm 1982, hiện nay Bảo tàng Thái Nguyên còn lưu giữ trên 12000 hiện vật ngườm đã đánh số và phân loại hình gồm các loại hình: Đá, nguyên liệu, hạch đá, công cụ cuội có vết ghè rìa lưỡi, công cụ mảnh tước, phiến tước, công cụ mũi nhọn, dìu tay, đồ xương. Để theo dõi nghiên cứu phòng Kỉêm kê - Bảo quản Bảo tàng Thái Nguyên tổ chức sắp xếp theo thứ tự tầng văn hoá khảo cổ từ trên xuống. Lớp nhặt ( hiện vật nhặt trên bề mặt) 1932 hiện vật ( trong đó có một hiện vật xương), lớp mặt ( lớp đất màu phủ trên ) gồm 434 hiện vật; và sau đó đến tầng văn hoá 3 gồm 6181 hiện vật ; tầng văn hoá 2 gồm có 2803 hiện vật ( trong đó có một hàm răng pongo ); tầng văn hoá 1 gồm có 659 hiện vật , ở mỗi lớp và tầng văn hoá đã phân loại hiện vật theo từng nhóm loại hình riêng.
Ngoài hiện vật của mái đá Ngườm trong sưu tập văn hoá Thần Sa, Bảo tàng Thái Nguyên còn lưu giữ được một số ít hiện vật của các di chỉ hang Miệng Hổ, Nà Ngùn, Hạ Sơn, Thắm Choong. Di chỉ hang Miệng Hổ Bảo tàng Thái Nguyên hiện nay lưu giữ 24 hiện vật có hai loại hình khác nhau gồm công cụ cuội ghè đẽo 16 hiện vật, mảnh tước 8 hiện vật. Di chỉ Nà Ngùn( Nà Khù) số hiện vật lưu giữ tại Bảo tàng Thái Nguyên 06 công cụ ghè, đẽo. Hai di chỉ Hạ Sơn I và Hạ Sơn II, hiện vật lưu giữ tại Bảo tàng Thái Nguyên là 05 công cụ ghè, đẽo. Di chỉ hang Thắm Choong, hiện vật lưu giữ tại Bảo tàng Thái Nguyên 07 công cụ ghè, đẽo.
Trong sưu tập văn hoá Thần Sa, Bảo tàng Thái Nguyên còn tổng hợp được 17 đầu sách gồm 27 bài viết về văn hoá Thần Sa của nhiều tác giả khác nhau; Tổng hợp được 61 ảnh tư liệu, 49 phim về khu di tích Thần Sa.
Mặc dù, bộ sưu tập khảo cổ học đồ đá Thần Sa tại Bảo tàng Thái Nguyên đã tương đối hoàn chỉnh, tập hợp được những hiện vật đặc trưng nhất theo loại hình hiện vật và tầng văn hoá khảo cổ, giúp cho việc cung cấp thông tin nhanh, chính xác phục vụ công tác nghiên cứu, trưng bày. Nhưng Bảo tàng Thái Nguyên vẫn còn phải tiếp tục nghiên cứu sưu tầm bổ sung thêm về hiện vật, các tài liệu, sử liệu, phim, ảnh…để đưa sưu tập vào khai thác sử dụng đạt kết quả cao./.