Cánh cổng dẫn đến việc nhận thức có ý thức đã được tiết lộ trong nghiên cứu
Khi chúng ta chuẩn bị thức dậy, não bộ nhận được một lượng tín hiệu cảm giác gần như liên tục với nhiều cường độ khác nhau. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tự hỏi tại sao một số tín hiệu ánh sáng của nhận thức có ý thức lại mạnh mẽ đến như vậy trong khi các tín hiệu khác (có sức mạnh tương tự) vẫn nằm trong bóng tối của vô thức. Vậy điều gì đã điều khiển cánh cổng giữa bóng tối (vô thức) và ánh sáng (nhận thức)?
Trong một nghiên cứu mới từ Khoa Gây mê và Trung tâm Khoa học Ý thức tại Y khoa Michigan, được công bố trên Tạp chí Cell Reports, các nhà nghiên cứu xác định một khu vực quan trọng trong vỏ não dường như là cánh cổng của nhận thức có ý thức.
Tiến sĩ Zirui Huang, tham gia nghiên cứu giải thích: Xử lý thông tin trong não có hai chiều, một là xử lý theo giác quan của môi trường mà không có nhận thức, hai là khi một kích thích đạt đến một mức độ quan trọng nhất định và đi vào nhận thức có ý thức.
Huang, cùng với trưởng nhóm nghiên cứu Anthony Hudetz, đã cố gắng xác nhận rằng những thay đổi đột ngột này xảy ra trong một phần của não được gọi là vỏ não đảo trước, hoạt động như một cổng thu thập giữa thông tin cảm giác cấp thấp và nhận thức cấp cao.
Trong cuộc thử nghiệm, những người tham gia được đưa vào bên trong một máy fMRI (viết tắt của chữ Funtional magnetic resonance imaging: ý nghĩ cộng hưởng từ chức năng) và sử dụng thuốc gây mê Propofol để kiểm soát mức độ ý thức của họ. Sau đó, họ được yêu cầu tưởng tượng đang chơi quần vợt, đi bộ xuống một con đường hoặc siết chặt tay, cũng như được yêu cầu thực hiện một hoạt động vận động (bóp một quả bóng cao su) khi họ dần mất ý thức và hồi phục trở lại sau khi ngừng sử dụng Propofol.
Những nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng hình ảnh trí óc tạo ra hoạt động của não bộ tương tự như việc thực hiện thực sự hoạt động đó. Vì thế khi những người tham gia tưởng tượng họ đang chơi quần vợt, phần não chịu trách nhiệm điều khiển chuyển động sẽ sáng lên (nhận thức được). Các vùng khác của não ngừng hoạt động khi thực hiện các nhiệm vụ, vì sự chú ý hiện giờ của trí óc chỉ được tập trung vào hoạt động.
Khi những người tham gia nghiên cứu bắt đầu mất ý thức, việc ngừng hoạt động ít xảy ra hơn. Khi họ hoàn toàn mất ý thức, các vùng não tương ứng cũng không có dấu hiệu kích hoạt để phản ứng với các nhiệm vụ hình ảnh trí óc. Khi họ tỉnh lại, họ nhớ lại một số hoạt động liên quan đến hình ảnh trí óc và sau đó não của họ ý thức lại bình thường.
Tìm kiếm mối tương quan giữa các trạng thái ý thức này cho thấy sự kích hoạt của vỏ não đảo trước đóng một vai trò trong việc chuyển đổi thành công giữa các kích hoạt và ngừng hoạt động.
Hudetz nói: Một kích thích cảm giác thường sẽ kích hoạt vỏ não đảo trước. Nhưng khi bạn mất ý thức, chúng sẽ ngừng hoạt động và sự thay đổi mạng lưới hỗ trợ ý thức trong não bị gián đoạn. Điều này khiến vỏ não đảo trước có thể hoạt động như một bộ lọc chỉ cho phép thông tin quan trọng nhất đi vào nhận thức có ý thức.
Mặt khác nhóm nghiên cứu đã tìm cách xác nhận giả thuyết của họ bằng một cuộc thử nghiệm tâm lý khác, trong đó một khuôn mặt được chiếu nhanh trên màn hình trong khoảng thời gian ba phần trăm giây (rất khó có thể cảm nhận được). Theo sau hình ảnh khuôn mặt là một hình ảnh có độ tương phản cao bị nhiễu được thiết kế để làm gián đoạn quá trình xử lý có ý thức của hình ảnh khuôn mặt. Sau đó những người tham gia được hỏi liệu họ có nhìn thấy một khuôn mặt hay không (đã được dự đoán bằng cách kích hoạt vỏ não đảo trước).
Huang nói: Vỏ não đảo trước có hoạt động dao động liên tục. Cho dù bạn có thể phát hiện ra một kích thích hay không, thì chúng vẫn phụ thuộc vào trạng thái của thùy đảo trước (anterior insula) trước khi thông tin đến não của bạn: nếu hoạt động của thùy đảo trước ở điểm kích thích cao, bạn sẽ thấy hình ảnh. Dựa trên bằng chứng từ hai cuộc thử nghiệm này, chúng tôi kết luận rằng vỏ não đảo trước có thể là một cánh cổng cho nhận thức có ý thức.