Ariel Bleicher – Những ranh giới của tri giác

Ariel Bleicher

Những ranh giới của tri giác

Duy Đoàn chuyển ngữ

Những trường hợp lạ thường hé lộ cho ta biết rằng bộ năm giác quan nổi tiếng không hẳn khác biệt nhau như ta từng nghĩ.

Cứ hễ còn trí nhớ là Bryan Alvarez cứ nghĩ mẹ anh ta trông giống bức hoạ Mark Rothko. Sự tương đồng này không chỉ là một ẩn dụ anh ta khơi gợi lên vào một ngày nọ. Bất kì khi nào anh ta hình dung ra tên mẹ mình, Marla, thì anh ta thấy được rõ ràng theo nghĩa đen, bằng tâm nhãn của mình, những khối màu, cái này hoà vào cái kế tiếp – hình ảnh chữ M nhiễu hạt, màu đỏ gạch, chữ A sáng, màu đỏ tươi của máu, chữ R màu cà tím, chữ L màu tím của trái mận, và chữ A cuối lại màu đỏ.

Khi trưởng thành, Alvarez chưa từng nghĩ có gì bất thường khi các mẫu tự lại gắn liền với những sắc màu. Lúc học trung học thì anh ta biết được là các bạn mình không tri giác thế giới xung quanh như mình. Alvarez ở trong một hoàn cảnh mà người ta gọi là sự kết hợp cảm giác (synesthesia), là hoàn cảnh mà người ta cảm giác nếm được thức ăn và ngửi được mùi khi họ nghe những nốt nhạc vang lên hoặc thấy được màu sắc hiện ra khi nhìn các từ ngữ. 

Lịch sử ghi nhận rất nhiều những tình huống kì lạ tương tự so với góc nhìn bình thường – những người lính mù có thể né được những viên đạn bay tới, những bệnh nhân có thể thấy được ánh sáng mà không cần dùng mắt, và những người có thể định vị các chướng ngại vật bằng cách dùng âm thanh. Suốt bao thế kỉ qua, những câu chuyện như thế gợi ra sự tò mò mà không có lời giải thích nào, được coi như là có tài dùng phép hoặc là những tình huống dị biệt về thần kinh – những ngoại lệ đối với các qui luật cơ bản của tri giác. Chỉ tới những năm gần đây thì các nhà thần kinh học mới bắt đầu nghi vấn rằng hết thảy chúng ta có thể có một số cơ chế vận hành nào đó vốn là nguyên do tạo ra những hoàn cảnh dị biệt như vậy.

Mãi đến gần đây, người ta mới xem tri giác là công việc của từng giác quan riêng biệt. Vị triết gia Hi-lạp Aristotle đầu tiên phân loại ra bộ năm giác quan nổi tiếng: thị giác, thính giác, vị giác, khứu giác, và xúc giác. Qua năm tháng thì các nhà nghiên cứu khoa học thêm vào nhiều cảm giác khác vào danh sách, bao gồm cảm giác thăng bằng, đau đớn, thời gian, nhiệt độ, định vị tay chân, và khả năng biểu lộ cái đói và cái khát. Những nghiên cứu chụp cắt lớp não bộ trong hai thập kỉ qua đã giúp các nhà nghiên cứu phân chia các cảm giác ra cụ thể hơn nữa, xác định được những lối đi của thần kinh để xử lí con số và mẫu tự, màu sắc, hình dạng và gương mặt. Nhưng cái mô hình cũ kĩ này về sự tri giác bắt đầu có sự thay đổi.

“Chúng ta không còn xem bộ não như là một mớ những khoang chứa, được chuyên môn hoá và không tương tác nhiều với nhau”, theo lời nhà tâm lí học Ladan Shams, là người nghiên cứu sự tri giác bằng nhiều giác quan tại trường University of California, Los Angeles. Các nhà thần kinh học khám phá ra rằng hệ thống giác quan của ta có mối liên kết với nhau và trải rộng ra khắp não bộ nhiều hơn ta tưởng trước đó. Thị giác không chỉ là về việc nhìn thấy. Thính giác không chỉ là về việc nghe. Thậm chí trong những trường hợp bình thường, thì cái cách mà các giác quan của ta tác động lẫn nhau và bù đắp cho nhau cũng được xem là dị thường và thậm chí còn giống như siêu nhân.

Cánh cửa sau bí mật của con mắt

Các nghiên cứu về thị lực đã mang lại chứng cứ rõ ràng nhất ủng hộ cho quan điểm tách biệt về tri giác. Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng thông tin hình ảnh đi từ đôi mắt qua vùng đồi não (thalamus), một trạm trung chuyển nằm phía trên cuống não, rồi đến vùng vỏ não thị giác, tại đó thông tin được gói gém thành những phân cảnh chứa màu sắc, chất liệu, không gian ba chiều, là những thứ ta cảm nhận thành thị giác. Dù vậy, các nhà nghiên cứu giờ đây tìm thấy rằng một số dữ liệu hình ảnh được triển khai để dùng cho những việc có rất ít liên hệ với thị giác thông thường, như việc theo dõi thời gian và kiểm soát sự vận động trong tiềm thức. Thực tế thì những cơ chế hoạt động của giác quan có thể hoàn toàn khác, bắt đầu bằng những bộ phận hấp thụ ánh sáng nhỏ bé và ít được biết đến ở võng mạc.

Từ giữa thập niên 1800, các nhà giải phẫu học đã biết về những tế bào hình que và hình nón của mắt, và trong gần hai thế kỉ, các nhà khoa học tin rằng những tế bào tiếp nhận ánh sáng (photoreceptor) này là những tế bào duy nhất trong cơ thể người có thể đón nhận ánh sáng. Tuy vậy, vào đầu thập niên 1990, một nhà nghiên cứu trẻ tên là Russel Foster, hiện đang làm việc tại trường University of Oxford, đã bắt đầu chia sẻ cho biết nỗi hoài nghi của mình, cho rằng có một loại tế bào vô danh tính nào đó cũng có thể phản ứng lại với ánh sáng và phát ra những thông điệp truyền tới não bộ.

Foster, một nhà thần kinh học chuyên về nhịp sinh học 24 giờ, biết rằng bộ não của động vật có vú dựa trên ánh sáng không chỉ tạo ra những hình ảnh mà còn để thiết lập nên đồng hồ sinh học của bản thân. Anh ta để ý, ví dụ như thế này, rằng loài chuột có thể điều chỉnh hành vi của chúng để đồng bộ hoá với chu kì ngày-đêm, giống như loài người sau khi di chuyển sang vùng múi giờ khác. Tuy vậy, với những con chuột không có mắt thì chúng không thể làm điều đó. Dù vậy khi Foster nghiên cứu những con chuột đột biến thiếu mất các tế bào hình que và hình nón, thì anh ta phát hiện rằng chúng có thể tái thiết lập đồng hồ sinh học một cách ổn thoả. “Ắt là có một tế bào tiếp nhận ánh sáng lạ lùng nào đó ngự trị trong mắt”, anh ta cho biết, “nhưng nó là cái quái quỉ gì?”

Trong khi Foster săn lùng trong vô vọng cái tế bào tiếp nhận ánh sáng bí ẩn kia, thì một trong những sinh viên của anh đã có một khám phá tuyệt diệu và dường như không có liên quan gì đến tế bào kia. Ignacio Provencio, hiện đang ở trường University of Virginia, đã nhận diện được một protein khiến những tế bào da ở con ếch trở nên tối sẫm lại dưới ánh sáng. Anh ta gọi protein đó là melanopsin. Anh ta tìm kiếm nó trong những mô khác của ếch, và ngạc nhiên khi tìm ra được nó trong tế bào của võng mạc. Cái đáng nói là những tế bào đó không phải tế bào hình que hay nón. “Điều này ngay lập tức làm mọi điều loé sáng lên”, Provenco nhớ lại, “Tôi nghĩ, à ha, chúng ta cuối cùng có thể xác định được những tế bào tiếp nhận ánh sáng huyền bí mà chúng ta tìm kiếm suốt một thập kỉ vừa qua.”

Chắc hẳn là thế, Provencio quan sát thấy trong võng mạc của chuột và người có một lượng nhỏ các tế bào hạch – đặc trưng cho việc vận chuyển tín hiệu từ các tế bào hình que và hình nón dọc theo dây thần kinh thị giác đi vào não bộ – và những tế bào hạch này có chứa melanopsin. Những phòng thí nghiệm ở các nơi khác bị những neuron kì lạ này gây tò mò và đã thực hiện nhiều thí nghiệm nhằm xác thực vai trò của chúng trong việc thiết lập chu kì ngày-đêm ở các loài chuột. Lúc đó, vào năm 2007, Foster gặp được một người phụ nữ mắc một chứng rối loạn gene thuộc dạng hiếm có, chứng rối loạn này phá huỷ các tế bào hình que và hình nón của cô ta những vẫn giữ các tế bào hạch nguyên vẹn. Anh ta khám phá ra rằng, giống như bọn chuột trong phòng thí nghiệm, cô ấy có thể điều chỉnh lối sinh hoạt ăn ngủ của mình và thậm chí có thể cảm giác được căn phòng đang sáng hay tối, mặc dù cô ta bảo rằng cô ấy không thấy bất kì nguồn sáng nào. Chứng cứ quá rõ: những bộ phận cảm nhận ẩn tàng trong mắt ta sẽ làm nhiệm vụ chỉ dẫn cho đồng hồ sinh học trong ta – và có thể còn làm được nhiều điều hơn nữa.

Bằng cách theo dõi đường đi truyền tín hiệu mà các tế bào này truyền vào não bộ, nhiều nhóm nghiên cứu khác đã biết được rằng tín hiệu của các tế bào đó phát ra không chỉ phân tán đến những nhóm neuron có kích cỡ bằng hạt vừng vốn chịu trách nhiệm điều tiết nhịp sinh học 24 giờ được gọi là nhân trên chéo (suprachiasmatic nucleus), mà còn phân tán đến những vùng trung ương não bộ có chức năng làm giãn nở đồng tử, dịch chuyển hướng nhìn, và thậm chí còn có chức năng điều tiết nỗi sợ hãi và sự đau đớn. Các nhà nghiên cứu tại Beth Israel Deaconess Medical Center ở Boston, một bệnh viện dạy học vốn là chi nhánh của trường Harvard University, trong một nghiên cứu năm 2010 đã phát hiện ra rằng đối với những bệnh nhân bị mù nào mà trải nghiệm qua chứng đau nửa đầu (migraine), thì ánh sáng sẽ làm cơn đau tăng lên chỉ khi những tế bào hạch của họ còn hoạt động tốt.

“Mọi sự trở nên khá rõ ràng là có rất nhiều phần trong hệ thần kinh thị giác của ta diễn ra ở những tầng mức mà bạn có thể gọi là phản xạ, tự động hay trong tiềm thức”, theo lời nhà thần kinh học David M. Berson của trường Brown University. “Những tế bào hạch vui nhộn”, như cách Berson gọi chúng, chỉ là một cách mà bộ não lẳng lặng thu thập những tín hiệu thị giác để chỉ dẫn hành vi của ta mà ta không hề biết.

Hình 1. Những người có khả năng kết hợp cảm giác sẽ tri giác mẫu tự A có màu đỏ và chữ số 2 có màu vàng. Tuy nhiên, nhìn chung thì các giác quan của ta xen lẫn nhau hơn là ta từng nghĩ.

Thấy mà không biết

Thị lực có thể đi vòng qua vùng tri giác có ý thức theo một con đường vô cùng kì lạ. Hiện tượng này có thể quan sát dễ nhất ở những người bị tổn hại vùng vỏ não thị giác chính, trung tâm xử lí hình ảnh chính của não bộ. Chẳng hạn vào mùa xuân năm 2002, một bác sĩ nhãn khoa tên là Gordon Dutton được một người thư kí trẻ đến thăm, cô này đã mất toàn bộ vùng vỏ não thị giác chính, khiến cô ta hoàn toàn bị mù. Khi Dutton hộ tống cô ấy đến văn phòng mình, thì ông ta chú ý rằng cô ta có thể đột ngột chuyển hướng để né hàng ghế ở hành lang.

“Cô vừa mới đi vòng qua mấy chiếc ghế kia đó”, ông ta nhận xét. “Ghế nào?” Cô ta lúng túng đáp lại. “Tôi biết cô không thể thấy chúng”, Dutton trấn an cô ta, “nhưng cô có thể đi vòng qua chúng một lần nữa không?” Cô ta làm được, và vẫn còn hoang mang, cô ấy thừa nhận, “Tôi không biết làm thế nào tôi đi kiểu đó được.” Dutton mỉm cười và nói, “Đó là vì phần não bộ thị giác trong vô thức của cô đã làm điều đó cho cô.”

Dutton chắc chắn rằng người thư kí đó sở hữu một thứ mà các nhà tâm lí học gọi là “thị lực mù” (blindsight). Ông ta đã đọc nhiều hồ sơ ghi nhận từ những ngày đầu thập niên 1970 về những bệnh nhân bị tổn hại vỏ não, những người không thể xác định vật thể ở những phần khác nhau hoặc toàn bộ vùng thị giác. Tuy thế khi các nhà tâm lí học yêu cầu họ hãy nhìn lướt qua một đồ vật nào đó mà họ cho rằng họ không thể thấy, rướn người tới và chạm nó, hoặc là đoán hình thù và màu sắc của nó, thì nhiều người đã làm được, theo xác suất thường xuyên hơn là do may rủi.

Ngày nay các nhà nghiên cứu giải thích vấn đề thị lực mù là một dạng lối đi phụ của thông tin trong những vùng não bộ bị tổn hại vỏ não. Theo như thị lực bình thường, thì hình ảnh trên võng mạc đầu tiêu sẽ được đưa vào các neuron ở vùng vỏ não thị giác chính, nằm ở phía sau hộp sọ. Từ đó các tín hiệu phân tán ra theo hai nhánh khác nhau. Một đường sẽ tận dụng vùng kí ức để nhận diện đồ vật và hình dáng. Đường kia dẫn đến những vùng não bộ cô xưa hơn về mặt tiến hoá, trong đó có một số vùng có chức năng điều khiển những cử động phản xạ, như cử động của việc băt lấy trái bóng đang bay nhanh hoặc né người để khỏi bị đấm.

Theo xác nhận từ một số nghiên cứu chụp não bộ ở khỉ và người, thì khi vùng vỏ não thị giác chính bị tổn hại, môt số thông tin hình ảnh có thể đi những con đường thay thế khác. Nó đến các vùng trung tâm vận động ở não bộ mà không cần đi băng qua các vùng vỏ não liên quan đến kí ức hay ý thức. “Điều này giải thích tại sao bạn có những bệnh nhân không thể cho bạn biết đường thẳng đó nằm ngang hay thẳng đứng nhưng họ có thể định hướng bàn tay của mình và ước lượng kích cỡ cái nắm tay để nắm lấy cây bút chì trong bàn tay bạn.” theo lời của Melvyn A. Goodale, một nhà thần kinh học ở trường University of Western Ontario.

Hình 2. Mắt truyền thông tin đi qua một vài con đường qua não bộ, theo cách mà thậm chí khi hệ thần kinh thị giác bị tổn hại nghiêm trọng vẫn có thể tạo ra hình ảnh lờ mờ của thế giới xung quanh

Thị lực mù dường như cũng đóng vai trò nhận diện cảm xúc và tâm trạng bột phát. Trong một loạt nghiên cứu khởi sự từ năm 1999, Beatrice de Gelder thuộc trường Tilburg University ở Hà-lan đã cho thấy rằng một số bệnh nhân mất thị lực có thể đoán chính xác một gương mặt đang vui hay đang giận dữ. Hơn nữa, họ có thể cảm giác khi nào những cử chỉ cơ thể sẽ gây ra mối đe doạ và thậm chí các cơ mặt còn co lại và đồng tử giãn ra để phản ứng lại – một chứng cứ, de Gelder cho biết, về việc xử lí hình ảnh trong vô thức “sẽ đưa bệnh nhân vào một tâm trạng cảm xúc thật sự.”

Không ai có thể nói chắc rằng liệu những con đường nằm bên dưới cơ chế thị lực mù cũng tồn tại đối với những người hoàn toàn sáng mắt. De Gelder nghĩ rằng chúng cũng có tồn tại như vậy, mặc dù chúng có thể ít hoạt động hơn. Trong một nghiên cứu vẫn còn đang nằm chờ xuất bản, bà cùng với đồng nghiệp Marco Tamietto thuộc trường University of Turin ở Ý đã đối chiếu những bản chụp cắt lớp bộ não của một người sáng mắt với một bệnh nhân bị tổn hại một bán cầu não và có khả năng thị lực mù một phần. Bà phát hiện ra những liên kết neuron giống nhau giữa mắt và các trung tâm cảm xúc của não bộ ở cả hai người này. Tuy vậy, đường liên kết đó thể hiện rõ hơn rất nhiều ở phần bán cầu não sinh ra chức năng thị lực mù.

“Chúng ta có xu hướng nghĩ đến việc tổn hại não bộ sẽ làm mất đi một số chức năng”, de Gelder cho biết. “Nhưng chúng ta cũng phải nghĩ về việc đó theo khía cạnh là ta có thể có được những chức năng mà trước đây vốn bị các vùng não bộ nào đó ngăn trở. Bộ não người giống như một vùng châu thổ rộng lớn cực kì: nếu có đập nước nằm trên con đường chính, thì dòng nước sẽ chảy theo những con đường phụ, và những con đường phụ đó sẽ càng phình rộng ra và mang nhiều chức năng hơn.”

Goodale và Dutton cùng chia sẻ quan điểm này về bộ não. Họ xem khả năng thị lực mù như là một phẩm chất bẩm sinh thuộc trí óc và thể chất – một kĩ năng có thể rèn luyện và đưa vào sử dụng một cách ổn thoả khi cần thiết. Ví dụ, gần đây họ làm việc cùng nhau để dạy người thư kí có thị lực mù kia đọc những mẫu tự lớn được in trên tờ giấy. Mặc dù cô ta không tri giác một cách có ý thức những mẫu tự đó, nhưng cô ta có thể dùng ngón tay lần theo phần rìa bên ngoài của các mẫu tự (hoặc tưởng tượng là đang lần theo chúng) và nhận ra hình dáng cô ta vẽ ra trong không khí. “Cô ấy đọc được những tiêu đề của tờ Times theo cách này”, Dutton cho biết. “Dĩ nhiên là rất chậm.”

Thị lực sóng âm (sonic vision)

Bên cạnh thay đổi đường đi truyền tin từ mắt, não bộ còn làm rất tốt việc thay thế một giác quan đầu vào bằng một cái khác, thậm chí dùng tai để tạo dựng một cách đáng ngạc nhiên những khung cảnh về thế giới này giống như mắt đang sáng vậy. Bằng cách khảo sát những người đã phát triển được khả năng này, các nhà khoa học bắt đầu nhận ra rằng, xét cho cùng thì hệ thần kinh thị giác có thể không chỉ bó buộc trong khả năng nhìn.

Người có học thức khoa học nhất có thể nhìn bằng âm thanh là một người Mĩ tên là Daniel Kish. Ông ta đã mất đôi mắt của mìnhh vì căn bệnh ung thư lúc một tuổi. Khi còn là trẻ sơ sinh, ông ta đã nhận ra rằng nếu ông ta tạo ra những tiếng lách chách sắc nét và nhanh bằng lưỡi và lắng nghe tiếng vang của âm thanh đó, thì ông có thể đi vòng quanh khu xóm của mình mà không có vấn đề gì. Thực tế đúng là rất ổn. Ngày nay ông ta đi khiêu vũ, đi bách bộ trong màn đêm và thường xuyên cưỡi xe đạp đi hoà vào giao thông đô thị.

Các nhà khoa học đề cập đến những gì Kish làm chính là khả năng định vị bằng tiếng vang (echolocation), mặc dù Kish mô tả nó là “một thứ gì đó giống như việc nhìn thế giới này bằng những tia sáng mờ ảo”. Những khung cảnh mà ông ta liên hệ tới có những hình dạng, chất liệu, độ sâu và tính liên tục, nhưng chúng không có màu sắc và độ phân giải giới hạn ở mức “khoảng bằng kích cỡ của một quả bóng nhỏ”.

Kish thường dùng từ vựng của thị giác để mô tả khả năng định vị bằng tiếng vang của mình, và những bức chụp cắt lớp não bộ của mình cho thấy không có ngẫu nhiên gì cả. Trong một nghiên cứu năm 2011 với trưởng nhóm là Lore Thaler, lúc đó đang là nhà nghiên cứu ở phòng thí nghiệm của Goodale tại trường Western Ontario, các nhà khoa học đã cho chụp cắt lớp não bộ của Kish, cũng như của những người mù khác có khả năng định vị bằng tiếng vang (cùng với hai người nữa tham gia thí nghiệm để làm mẫu thử) trong khi họ lắng nghe phần ghi âm của tiếng lách chách và tiếng vang của các âm thanh đó. Thaler cũng yêu cầu những người đó lắng nghe phần ghi âm mà không có tiếng vang. So sánh các hình ảnh chụp cắt lớp, bà phát hiện rằng vùng vỏ não thị giác chỉ hoạt động ở những người có khả năng định vị bằng tiếng vang và chỉ khi họ lắng nghe tiếng vang, chứ không phải những âm thanh khác ở xung quanh. Trong khi đó, vùng vỏ não thính giác dường như không có vai trò gì đặc biệt trong việc chuyển đổi tiếng vang thành hình ảnh.

Người ta biết rõ rằng khi đôi mắt bị mất đi hay bị tổn hại, thì các vùng trung tâm thị giác trong não bộ được dùng làm những nhiệm vụ khác, chẳng hạn như để đọc chữ nổi Braille. Vùng vỏ não thị giác cũng hoạt động khi người mù dùng những thiết bị thay thế giác quan – ví dụ như máy ghi hình đeo ở đầu dùng để chuyển hình ảnh sang âm thanh hay chuyển thành những lỗ điện nhỏ li ti đưa vào da. Nhưng các nghiên cứu như của Thaler đã cho thấy rằng vùng não bộ thị giác không cho thuê căn hộ neuron bị bỏ hoang chỉ vì nó có sẵn đó. Thay vì vậy nó có thể học cách áp dụng những giác quan đầu vào mới để thực hiện những tác vụ thông thường: tính toán các mối quan hệ về không gian và tạo dựng các khung cảnh.

Hình 3. Ngay cả lỗ mũi của các chuyên gia ẩm thực cũng có thể bị đánh lừa nếu li rượu vang trắng được đổi màu thành màu đỏ, điều này cho thấy rằng những gì ta ngửi được có thể phụ thuộc vào bối cảnh.

“Chúng ta sẽ phải nghĩ lại về cái mục đích thật sự của hệ thần kinh thị giác”, theo lời của Alvaro Pascual-Leone thuộc trung tâm Beth Israel Deaconess và trường Harvard Medical School. Ông cho biết, thậm chí đối với những người sáng mắt, thì vùng não bộ thị giác cũng có thể kết nối để dùng những tín hiệu từ tai và da. Như trong một nghiên cứu, ông bịt mắt những người tình nguyện trong năm ngày và cho chụp cắt lớp đều đặn bộ não của họ khi họ giải quyết những khó khăn liên quan đến thính giác và xúc giác. Đến trước ngày thứ 5 thì ông có thể quan sát thấy một số vùng trung tâm thị giác nhất định đã tham gia vào nhiều hơn, và khả năng thực hiện các tác vụ của những người tình nguyện cũng cải thiện hơn. Pascual-Leone ngạc nhiên khi mà làm thế nào sự thay đổi đó xảy ra rất nhanh. Năm ngày không đủ cho bộ não phát triển các mạch thần kinh mới. Tuy vậy bộ não lại đủ thời giờ để củng cố những mối liên kết cũ và đưa chúng vào sử dụng.

Người sáng mắt có thể tự dạy mình khả năng định vị bằng tiếng vang, như một nghiên cứu công bố năm 2011 cho thấy. Theo nghiên cứu đó, những người tham gia thí nghiệm dùng tiếng lách chách để tìm ra những chiếc dĩa nhựa trong khung cảnh phòng thí nghiệm đơn sơ, trong một số trường hợp thì có người cũng làm tốt y như Kish. “Chỉ vì chúng ta sáng mắt, không có nghĩa chúng ta không dùng được một phần nào đó của khả năng định vị bằng tiếng vang”, Pascual-Leone cho biết. “Khi chúng ta nhìn thấy, chúng ta không chỉ là nhìn thấy. Cái nhìn của chúng ta được âm thanh đưa vào mùi vị, trong số những thứ khác.”

Ừmm… Âm thanh cũng như cà-phê

Dĩ nhiên định vị bằng tiếng vang không chỉ là ví dụ duy nhất cho sự cộng tác giữa các giác quan. Nếu bạn từng ngồi ăn với cái mũi bị nghẹt hay xem một người có tài nói bằng bụng phát giọng nói ra, bạn sẽ tự biết rằng các giác quan tác động lẫn nhau. Thực tế thì hệ thống tri giác của ta hoạt động cùng nhau thường xuyên hơn là ta có thể nhận ra, theo những cách thức vô cùng mập mờ.

“Bộ não lúc nào cũng truyền thông tin bằng nhiều kênh”, theo lời nhà thần kinh học Edward M. Hubbard của trường Vanderbilt University. Chẳng hạn như những nghiên cứu kinh điển cho thấy rằng việc quan sát cử động của môi sẽ làm thay đổi cách chúng ta nghe ra những từ ngữ – một hiện tượng được nhiều người biết đến với tên gọi hiệu ứng McGurk – và cảm giác thăng bằng của bạn sẽ làm thay đổi những gì bạn thấy. (Nếu sau khi bạn xoay một vòng tròn rồi nhìn vào đường thẳng thì đường thẳng trông như bị nghiêng một bên.) Tương tự vậy, cảm giác sự thay đổi trong lúc tăng tốc có thể khiến vật thể xuất hiện cao hoặc thấp hơn so với thực tế. Cảm giác này thường thấy ở những phi công lái máy bay, những người này cảm nhận mũi máy bay trong lúc cất cánh có vẻ nhô lên nhanh hơn thực tế.

Mùi cũng có mối liên hệ gần gũi với vài giác quan. “Thậm chí ngay cả những lỗ mũi lành nghề của những người nếm rượu giỏi nhất cũng sẽ lúng túng nếu bạn đổi màu rượu vang trắng thành màu đó”, theo lời nhà thần kinh học Daniel W. Wesson của trường Case Western Reserve, người mà gần đây phát hiện ra chứng cứ về cảm giác hỗn hợp âm thanh và mùi, hay còn gọi là “smound” (sound + smell). Trong một nghiên cứu năm 2010 ông cho thấy các neuron của hệ khứu giác loài chuột sẽ bắn ra những xung điện để phản ứng lại các tiếng động cũng như mùi. Đáng chú ý hơn, một số neuron có những phản ứng mạnh hơn hoặc yếu hơn đối với một số mùi khi có sự hiện diện của một số âm thanh nhất định, cho thấy âm thanh tinh chỉnh lại sự tri giác về mùi. Đối với một số người thì các giác quan có mối liên hệ khắng khít nhau đến mức trải nghiệm cái này có thể làm gợi ra cái kia, như trong trường hợp có khả năng kết hợp cảm giác (synesthesia). Với người có khả năng đó, một ngụm trà bạc hà có thể mang chất liệu của cây cột bằng kiếng, hay nốt fa thăng (F-sharp) có thể dễ dàng nghe thành màu xanh lục. Trường hợp phổ biến nhất – dạng của Bryan Alvarez – được nhiều người biết đến là sự kết hợp cảm giác giữa chữ cái và màu sắc, lúc đó người ta sẽ tri giác từng màu riêng biệt cho từng mẫu tự hay chữ số. Hầu hết các trường hợp ở hoàn cảnh này là do các vùng não bộ kết nối chéo với nhau, chúng ở gần nhau nhưng lại không tương tác theo kiểu bình thường. Tuy vậy, tại sao lối tương tac đó tồn tại ở nhiều người vẫn còn là một bí ẩn.

Một lí thuyết xây dựng trên sự nhận định rằng chúng ta sinh ra với nhiều liên kết neuron hơn khi trở thành người lớn. Khi bộ não ta phát triển, những mối liên kết nào ta dùng sẽ phát triển mạnh hơn và hoạt động nhiều hơn, trong khi đó phần còn lại sẽ yếu đi và có thể tiêu biến hoàn toàn. Do đó mà trẻ sơ sinh có thể tri giác cõi nhân gian này giống như những người có khả năng kết hợp cảm giác. Chẳng hạn trong một nghiên cứu năm 2011, các nhà tâm lí học Katie Wagner và Karen R. Dobins của trường University of California, San Diego, phát hiện ra rằng những em bé hai đến bốn tháng tuổi tạo ra được những mối liên hệ giữa các màu sắc và hình dạng nhất định. Tuy vậy, bé tám tháng tuổi lại không làm được, điều này cho biết chúng đã loại bỏ những kết nối giữa hai vùng trung tâm xử lí dành cho màu sắc và hình dạng. Bởi vì hoàn cảnh này diễn ra trong phạm vi gia đình, nên thành tố gene có thể quyết định ai sẽ giữ lại được những kết nối này.

Cũng có chứng cứ cho thấy rằng mặc dù hầu người ta không thấy được một cách ý thức những màu sắc của bức hoạ Rothko khi họ đọc một cái tên, nhưng họ vẫn có thể tạo ra những mối liên hệ tương tự như những người có khả năng kết hợp cảm giác. Ví dụ như hầu người mọi người có xu hướng ghép đôi một bên là âm thanh cao the thé với một bên là sắc màu nhạt, vị ngọt ngào hay những thứ gai góc, và cặp đôi âm thanh thấp trầm với sắc màu tối, vị chua và những món đồ tròn trịa.

“Chúng ta nghĩ là chúng ta trải nghiệm những cảm giác rời rạc nhau”, theo lời của Lawrence Rosenblum, nhà tâm lí học thuộc trường University of California, Riverside. Thực té thì não bộ liên kết và đồng bộ hoá các thông tin cảm giác từ nhiều nguồn theo những cách mà ta không thể quan sát được bằng ý thức, và chúng ta có được những khả năng thiên phú phi thường,mà ta không bao giờ biết được, để tri giác cõi nhân gian này.

Phụ lục:

Con người có cảm giác được lực từ hay không?

Nhiều loài vật có thể cảm nhận phương hướng và vị trí địa lí nhờ vào cảm giác từ trường Trái đất, là một lực vô hình (đối với chúng ta) khiến cho kim la bàn chỉ hướng bắc. Những loài di trú như chim, cá voi, và rùa biển đã tiến hoá cảm giác về lực từ để giúp chúng di chuyển những đoạn đường dài. Thực tế thì các nhà khoa học đã không ngừng tìm ra thêm nhiều ví dụ mới về khả năng cảm nhận lực từ, bao gồm loài ruồi, gà, chuột chũi, tôm hùm, sa giông, cá mập, cá đối, cá hồi, bướm, bò, gián và phát hiện gần đây nhất là cáo.

Những con vật như cá mập có thể dùng các tế bào cảm giác điện năng nằm rải rác khắp cơ thể để phát hiện những dao động của từ trường Trái đất. Những con vật khác có thể dựa trên một loại khoáng chất có lực từ được gọi là sắt từ (magnetite), được tìm thấy ở mũi của những loài cá hồi và ở mỏ chim bồ câu. Tuy vậy hầu hết loài chim có thể hưởng lợi từ cơ chế lượng tử hoạt động dựa trên các protein trong mắt và dựa vào ánh sáng. Chúng có thể cảm nhận từ trường một cách trực quan – hiện ra thành các vùng ánh sáng được đặt chồng lên vùng thị lực bình thường.

Một số nhà khoa học hiện đang tự hỏi liệu con người cũng có thể cảm giác lực từ hay không. Nhà sinh học thần kinh Steven M. Reppert của trường University of Massachusetts Medical School ở Worcester cùng các đồng nghiệp gần đây khám phá ra rằng mắt người chứa một protein nhạy sáng có thể có chức năng kép giống như tế bào tiếp nhận lực từ ở loài ruồi. Như ông ta thấy, chúng ta có thể đơn giản là không ý thức về tác động của từ trường lên thị lực chúng ta. “Tại sao không?” ông ta cho biết. “Chúng ta càng tìm kiếm trong cơ thể con người những cơ chế xảy ra ở những sinh vật cấp thấp hơn, thì chúng ta càng tìm ra được nhiều.”

Thị giác đối với đôi mắt mù

Từ lâu người ta đã tin rằng các tế bào hình que và hình nón (rods and cones) là những tế bào duy nhất có thể tiếp nhận ánh sáng ở võng mạc (retina). Tuy nhiên, những người mù nào mà vẫn còn nguyên vẹn các tế bào hạch võng mạc (retinal ganglion cell – RGC) thì vẫn còn khả năng nhạy sáng. Ghi nhận đó đã dẫn tới việc khám phá ra một bộ phận nhỏ hơn nữa của các tế bào đó, đó là những tế bào hạch võng mạc tiếp nhận ánh sáng (photosensitive RGC), là những tế bào cũng có thể cảm nhận ánh sáng. Trong bức hình thì các tế bào đó có màu cam, chúng sản sinh ra một loại protein được gọi là melanopsin, loại protein này giúp chúng có thể tiếp nhận trực tiếp ánh sáng.

Vượt ra khỏi thị lực nền tảng

Võng mạc gửi tín hiệu đi nhiều hơn một đường để đến với bộ não. Hầu hết thông tin truyền qua vùng đồi não (thalamus) để đến với vỏ não thị giác và rồi đến những vùng khác để thực hiện những xử lí có ý thức. Nhưng có một số dữ liệu phân tán đến các vùng trung tâm vận động và vùng nhân trên chéo (suprachiasmatic nucleus), là nơi giữ vai trò đồng hồ sinh học của cơ thể, nhằm giúp người mù có khả năng định vị trong vô thức những chướng ngại vật và giúp duy trì nhịp sinh học 24 giờ được khoẻ mạnh.

Chuyển ngữ tại Sài-gòn
20120415

Nguồn:

Bleicher, Ariel. “Edges of Perception.” Scientific American Mind, March/April, 2012: 46-53.

Advertisements

2 comments on “Ariel Bleicher – Những ranh giới của tri giác

  1. Tạp chí Scientific American Mind càng lúc càng hấp dẫn khi mà thời đại ngày nay với khoa học, kĩ thuật phát triển vượt bậc, thì người ta càng lúc càng công bố nhiều công trình nghiên cứu khoa học xoáy sâu hơn về cơ chế vận hành của trí não con người, từ đó có thể dần dần đi đến lời đáp cho câu hỏi: con người là gì.

    Like

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s