|
Chúng
ta đều biết não tiếp nhận thông tin trước khi thông tin biến thành nhận thức
của một người. Nhưng tới nay, vẫn chưa có cách nào để xác định rõ các quá
trình cụ thể đã diễn ra như thế nào trước khi đi đến nhận thức.
Điều
này đã thay đổi khi các nhà khoa học thuộc đại học Rutgers tại Newark và đại
học California tại Los Angeles mới đây phát triển thành công một phương pháp
theo dõi não bộ chính xác, từ đó khám phá ra trạng thái trí óc của một người
cũng như dạng thông tin được xử lí trước khi nó biến thành nhận thức. Với
thành công mới này, các nhà khoa học giờ đây được trang bị một phương tiện
hữu hiệu để phát triển một sơ đồ chính xác về hoạt động bên trong của não.
Theo
thông tin trên tờ Psychological Science số ra tháng 7 năm 2009, đây là công
trình của Stephen José Hanson, giảng viên tâm lý học tại đại học Rutgers cùng
Russell A. Poldrack, giảng viên đại học California tại Los Angeles và
Yaroslav Halchenko, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại đại học Dartmouth. Kết
quả từ công trình này mang lại những bằng chứng trực tiếp cho thấy trạng thái
tinh thần của một người có thể được dự đoán trước một cách chính xác thông
qua phương pháp chụp ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Nghiên cứu cũng chỉ
ra cần có một cách tiếp cận sâu rộng hơn để lập sơ đồ hoạt động của não và
phủ nhận quan niệm phổ biến trước nay vẫn cho rằng mỗi khu vực cụ thể trong
não phụ trách những nhiệm vụ cụ thể.
Trong
vài năm trở lại đây, hầu hết các chẩn đoán hình ảnh đều chỉ tập trung định vị
cụ thể các khu vực não đảm nhận từng chức năng nhất định, ví dụ như học tập,
trí nhớ, nỗi sợ hãi hay tình cảm yêu ghét. Nhưng nghiên cứu lần này cho thấy
não phức tạp hơn nhiều chứ không chỉ là một mô hình đơn giản như vậy. Trong
phân tích toàn cầu về hoạt động não, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng
mỗi quá trình xử lí lại có một mô hình kết nối thần kinh trải khắp não bộ
riêng, giống như mỗi người chúng ta có một hệ thống dấu vân tay khác nhau. Tuy
nhiên, đó không phải là một mô hình tĩnh, não bộ có khả năng sắp xếp và tái
sắp xếp các kết nối này dựa trên từng nhiệm vụ mà nó đang đảm nhận.
“Bạn
không thể đơn giản chỉ vào một khu vực trong não và nói rằng khu vực đó đảm
nhiệm vai trò tự nhận thức, đánh giá hay đó là nguồn gốc quyết định tư cách
đạo đức của một người,” Hanson
nói. “Thực ra não bộ phức tạp và linh hoạt hơn nhiều. Nó có khả năng tái
sắp xếp các kết nối thần kinh cho phù hợp với từng chức năng. Bằng cách kiểm
tra mô hình kết nối thần kinh này, bạn sẽ đoán được một cách chính xác não bộ
đang thực hiện nhiệm vụ gì.”
Phát
hiện này mở ra khả năng phân loại các hoạt động trí óc khác nhau theo từng mô
hình kết nối thần kinh riêng và hứa hẹn bước tiến đầu tiên trong việc phát
triển công cụ xác định các hoạt động trí óc ở mức độ cao hơn, ví dụ như ‘nói
dối’ hay lập luận trừu tượng. Những phát hiện này cũng có tiềm năng mở đường
cho việc chẩn đoán sớm và điều trị hiệu quả các rối loạn tinh thần, ví dụ như
tự kỉ hay tâm thần phân liệt, bằng cách cung cấp phương tiện xác định những
bất thường dù là rất nhỏ trong hoạt động não và khả năng xử lí đồng thời.
Kết
quả nghiên cứu nói trên cung cấp hướng tiếp cận chính xác hơn cho việc lập sơ
đồ kết nối hiệu quả của não bộ. Với
dự án mang tên Connectome Project, mục tiêu mà các nhà nghiên cứu đề ra là
xây dựng một sơ đồ hoàn chỉnh về hệ thống thần kinh trung ương.
Các nhà khoa học đã tìm ra
cách chính xác khảo sát não để khám phá trạng thái trí óc của một người cũng
như dạng thông tin được xử lí trước khi nó biến thành nhận thức. (Ảnh:
iStockphoto)
"Nghiên
cứu của chúng tôi chỉ ra rằng nếu bạn muốn hiểu được hoạt động nhận thức của
con người thì bạn phải nhìn vào hoạt động mang tính hệ thống của toàn não
bộ,” Hanson giải thích. “Không
đơn giản là bạn chỉ nhìn vào những tế bào hay khu vực thần kinh riêng lẻ, bạn
phải xem xét nhiều khu vực khác nhau trong não để hiểu được các hoạt động dù
là đơn giản nhất.”
Trong
nghiên cứu có 130 đối tượng tham gia, mỗi người thực hiện một hoạt động trí
óc khác nhau, từ đọc, tới ghi nhớ danh sách, tới thực hiện các quyết định
phức tạp như đầu tư mạo hiểm, trong khi não của những đối tượng này được chụp
ảnh bằng phương pháp fMRI. Với độ chính xác trên 80%, các nhà nghiên
cứu có thể xác định một đối tượng đang thực hiện hoạt động nào trong 8 hoạt
động khảo sát bằng cách phân tích các dữ liệu fMRI của đối tượng đó và so
sánh với tiêu chí phân loại được phát triển từ kết quả fMRI của các đối tượng
trước đó. Các nhà nghiên cứu cũng có thể xác định được một người đang nhìn
vào loại vật thể nào (mặt người, nhà, động vật,…v.v…) bằng cách phân tích
mô hình hoạt động ở phía sau não nơi thông tin được xử lí và sau đó truyền
tới vùng não trước – khu vực gắn với nhận thức.
“Điều
này có nguyên lý tương tự như trong một vụ tai nạn xe hơi. Tai nạn diễn ra
trước, và sau khoảng 10 phần triệu giây bạn sẽ nhận thức được rằng mình đã bị
đâm,” Hanson giải thích. “Bằng
cách quan sát phần não sau của một người, bạn có thể đọc ra rằng người ấy
đang nhìn vào những con chó trước khi họ thực sự biết rằng họ đang nhìn vào
đâu.”
Không
giống với các nghiên cứu trước đây thường tập trung vào các vùng não cụ thể,
Hanson cùng đồng nghiệp đã xem xét các mô hình kết nối giữa hàng triệu điểm
bên trong não. Điều thú vị là, các mô hình của hệ thống thần kinh gắn với
8 hoạt động thử nghiệm nói trên lại có vẻ rất giống nhau. Theo Hanson, lí
do là vì các hoạt động trí não dù khác nhau lại có xu hướng liên quan tới
nhiều quá trình giống nhau. Ví dụ, việc ghi nhớ một danh sách từ vựng trong
đó có từ “chó” rất có thể sẽ huy động đến kí ức về một con chó; và khi
đọc một câu chuyện kể về loài chó thì điều tương tự cũng xảy ra. Với việc sử
dụng máy hỗ trợ vector có khả năng phân tích và phân loại một lượng dữ liệu
lớn, các nhà nghiên cứu đã xác định được những khác biệt rất nhỏ cho phép dự
đoán chính xác chức năng cụ thể mà não của đối tượng khảo sát đang thực hiện.
“Điều
đó giống như nhìn vào hai mẫu của cùng một kiểu sắp xếp cánh hoa,” Hanson nói. “Hai mẫu đều có cùng
những cánh hoa như nhau, nhưng chúng được sắp xếp không hoàn toàn y chang
nhau, do vậy chúng có những khác biệt nho nhỏ. Với các phương pháp phân tích
mô hình mà chúng tôi đã phát triển, có những đầu mối sẽ được phát hiện và từ
đó xác định được cụ thể hoạt động não đang diễn ra.”
Hanson
cùng nhóm của ông dự định sẽ phát triển một hệ thống xác định các bất
thường trong hệ thống kết nối thần kinh để hỗ trợ cho việc nghiên cứu các rối
loạn thần kinh ví dụ như tự kỷ hay chứng náo động quá mức và thiếu tập trung
(ADHD).
Theo khoahoc.tv
|