Nghiên cứu mới phát hiện bằng chứng
rằng các nơ-ron riêng lẻ có thể nhanh chóng chuyển đổi giữa 2 tín hiệu cùng
lúc (Ảnh: dabflyer/Depositphotos)
Theo
nhóm, các nghiên cứu trước đây thường chỉ xem xét các nơ-ron đơn lẻ phản ứng như
thế nào với một kích thích duy nhất như một nốt nhạc hay một bức ảnh nhưng đây
là một thử nghiệm rất hạn chế không tính đến sự phức tạp của thế giới thực.
Các
nghiên cứu này cũng phát hiện ra rằng các nơ-ron cảm giác riêng rẽ nhạy với một
loạt các tần số âm thanh, điều này đặt ra các câu hỏi: Nếu 2 trong số các âm
thanh đó được chơi cùng một lúc, thì nơ-ron sẽ xử lí cả hai như thế nào? Không
phải là một âm thanh giành lấy nơ-ron và làm cho âm thanh khác không thể phát
hiện được?
“Câu
hỏi chúng tôi đặt ra là làm sao các nơ-ron duy trì thông tin về 2 kích thích
khác nhau trong thực tế cùng một lúc? Nếu tôi là một nơ-ron và tôi có thể phản
ứng với cả hình ảnh của một cái gối và chiếc ghế dài gối đặt lên đó thì bộ não
suy luận rằng cả cái gối và chiếc ghế hiện diện như thế nào?” tác giả của nghiên
cứu mới Jennifer Groh cho biết.
Thực
tế rằng chúng ta có thể nghe nhiều âm thanh cùng một lúc ngụ ý rằng các nơ-ron
của chúng ta có thể đa nhiệm. Để tìm hiểu, đầu tiên nhóm nghiên cứu Đại học
Duke cấy điện cực vào não của khỉ - cụ thể là cấy vào đường dẫn thính giác - nơi
chúng có thể đo tốc độ cháy của các nơ-ron đáp lại với 2 âm thanh khác nhau.
Những
con khỉ này đã được huấn luyện để nhìn theo hướng âm thanh mà chúng nghe được,
do đó nhóm cho chúng ngồi trong một căn phòng tối, bật âm thanh lên và quan sát
sóng não của chúng. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng một nơ-ron riêng lẻ sẽ
phản ứng với mỗi âm thanh với tốc độ cháy khác nhau.
Nhưng
tất nhiên, điều thú vị là khi cả hai âm thanh được bật cùng lúc - các nơ-ron có
vẻ nhanh chóng chuyển đổi giữa 2 tốc độ đốt cháy liên quan tới mỗi âm thanh.
Trong một số trường hợp, chỉ mất nửa giây trong khi trường khác mất nhiều thời
gian hơn.
Groh
cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng có những khoảng thời gian một nơ-ron nhất
định phản ứng với một kích thích và những khoảng thời gian khác mà nó phản ứng
với một kích thích khác. Chúng dường như có thể xen kẽ giữa mỗi kích thích đó”.
Nhóm
nghiên cứu cũng áp dụng kỹ thuật này vào các kích thích thị giác, với một thí
nghiệm đã quan sát thấy tốc độ cháy của các nơ-ron phản ứng với hình ảnh về các
khuôn mặt. Như dự đoán, khi nhìn vào 2 khuôn mặt cùng lúc, các nơ-ron thể hiện
hành vi chuyển mạch nhanh tương tự.
Phát
hiện này không chỉ giúp hé lộ cách chúng ta chú ý đến nhiều kích thích cùng một
lúc mà nhóm nghiên cứu còn cho hay có thể giải thích một số hạn chế về thần kinh
của chúng ta – cụ thể, tại sao chúng ta chỉ có thể giữ 5 đến 7 thứ trong đầu,
được gọi là bộ nhớ làm việc.
“Hệ
thống bộ nhớ làm việc của chúng ta khá hạn chế và không ai thực sự biết được lí
do tại sao. Có lẽ giới hạn đó phát sinh từ một số dạng hành vi có chu kỳ mà ở đó
bạn mã hóa một thứ tại một thời điểm và suốt một khoảng thời gian, số lượng
những thứ bạn có thể đại diện tùy thuộc vào bạn cần đại diện cho mỗi thứ bao lâu
và tốc độ mà bạn có thể chuyển đổi giữa chúng”, Groh cho biết.
LH
(New Atlas)