Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ và Nhận thức Não bộ của Đại học Reichman (Israel) đã chỉ ra rằng các khu vực điều hướng thị giác trong não bộ có thể được kích hoạt bằng âm thanh. Theo đó, bằng cách sử dụng thông tin dạng âm thanh thay vì dạng hình ảnh sau quá trình rèn luyện, các khu vực điều hướng trực quan đã được kích hoạt.

Đây là một phát hiện có nhiều ý nghĩa. Phát hiện này không chỉ bác bỏ lý thuyết từng đoạt giải Nobel mà còn cung cấp những cách thức mới cho việc rèn luyện nhận thức cùng khả năng phát hiện và thậm chí ngăn ngừa bệnh Alzheimer.

Nhóm đã tiến hành một loạt các nghiên cứu đi ngược lại với quan niệm thông thường về hoạt động của bộ não con người – cho rằng bộ não được phân chia theo các nhiệm vụ chứ không phải sự phân chia thường được chấp nhận theo các giác quan (khu vực nhìn, khu vực nghe, v.v.). Những nghiên cứu này sử dụng các thiết bị thay thế cảm giác (SSD) - công cụ chuyển thông tin cảm giác từ giác quan này sang giác quan khác.

Ví dụ: SSD có thể giúp những người khiếm thị “nhìn thấy” bằng cách chuyển đổi thông tin hình ảnh thành âm thanh. Sau khi được rèn luyện, người khiếm thính có thể xác định hình dạng, vị trí đối tượng, từ, chữ cái và thậm chí cả khuôn mặt khi chúng được thể hiện thông qua âm thanh. Việc này đã được chứng minh là có hiệu quả đối với những người ở độ tuổi từ 40 đến 60 trở lên, đồng thời cho thấy có những giai đoạn quan trọng đối với sự phát triển của các giác quan.

Giả thuyết trước đây cho thấy các giác quan chỉ có thể được phát triển sớm trong những năm đầu đời, thông qua việc tiếp xúc với hình ảnh, âm thanh, xúc giác và các thông tin giác quan khác – và nếu chúng không phát triển trong giai đoạn này, chúng sẽ không thể được sử dụng sau này. Việc SSD có thể được sử dụng để đào tạo một cách hiệu quả cho đến tuổi trưởng thành cho thấy giả thuyết này cần phải được thay đổi. Quan trọng nhất, cơ quan nghiên cứu này đã chỉ ra rằng bộ não có thể được lập trình lại thông qua đào tạo để các vùng thị giác trong não có thể được kích hoạt ngay cả ở những người chưa từng có trải nghiệm thị giác.

SSD không xâm lấn cung cấp cho các nhà nghiên cứu cơ hội duy nhất để quan sát cách các vùng não khác nhau phản ứng khi thông tin liên quan đến từ một ý nghĩa khác. Bằng cách sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI), các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu mới này đã kiểm tra tác động của việc sử dụng SSD đối với các vùng não được tổ chức theo hình ảnh võng mạc – trong trường hợp này, cụ thể là vùng V6, chịu trách nhiệm điều hướng hình ảnh và nhận thức chuyển động.

Công nghệ giúp người khiếm thị tự xác định phương hướng

Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng thông qua việc đào tạo trong thời gian ngắn với EyeCane – một SSD truyền tải thông tin không gian về môi trường trực quan xung quanh thông qua âm thanh – ngay cả những người mù bẩm sinh cũng có thể phát triển khả năng kích hoạt có chọn lọc ở khu vực V6. Nghiên cứu bổ sung thêm rằng mặc dù bệnh nhân khiếm thính thâm niên hoặc suốt đời, não bộ vẫn có khả năng xử lý các nhiệm vụ và thuộc tính thị giác nếu sử dụng đúng công nghệ và đào tạo. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khu vực này chứa các tế bào thần kinh vận động chịu trách nhiệm điều hướng vị kỷ (không phụ thuộc vào tín hiệu môi trường).

Nhóm nghiên cứu cho biết những phát hiện này có thể có ý nghĩa trong việc cải thiện khả năng phát hiện và phòng ngừa bệnh Alzheimer. Sự thiếu hụt về không gian là một triệu chứng sớm phổ biến của bệnh Alzheimer, và khả năng điều hướng và nhận thức không gian dựa vào V6 giữa các vùng não khác.

Nhóm đã kết luận rằng V6 có thể phát triển tính chọn lọc để điều hướng trong trường hợp không có trải nghiệm hình ảnh như đã thấy ở những người tham gia bị mù bẩm sinh khi sử dụng SSD EyeCane. Điều này gợi ý rằng có thể có nhiều cách để đào tạo và nâng cao khả năng điều hướng ở những người có nguy cơ mắc chứng mất trí nhớ bao gồm cả bệnh Alzheimer, chẳng hạn như người lớn tuổi hoặc những người bị suy giảm nhận thức nhẹ.

Bằng cách hiểu rõ hơn về các cơ chế thần kinh sẽ là nền tảng cho sự phát triển và hoạt động của điều hướng không gian. Chúng ta “có thể xác định sớm các dấu hiệu sinh học và mục tiêu cho các biện pháp can thiệp nhằm ngăn ngừa hoặc làm chậm sự tiến triển của bệnh Alzheimer”.

Đặng Trang