Liệu bộ não con người có thực sự “siêu việt” như chúng ta vẫn tưởng? Một nghiên cứu mới đây hé lộ một sự thật đáng chú ý: tốc độ suy nghĩ của chúng ta chậm hơn rất nhiều so với khả năng tiếp nhận thông tin từ giác quan, và có lẽ chậm hơn cả những gì chúng ta tự cảm nhận.
Quý vị có bao giờ cảm thấy dòng suy nghĩ nội tâm của mình phong phú và dồn dập hơn nhiều so với những gì quý vị có thể diễn tả bằng lời nói hay chữ viết trong cùng một khoảng thời gian không? Thương gia công nghệ Elon Musk thậm chí còn gọi đây là “vấn đề băng thông” (bandwidth problem) và đặt mục tiêu dài hạn là tạo ra một giao diện cho phép não người giao tiếp trực tiếp với máy tính, vượt qua tốc độ chậm chạp của việc nói hoặc viết.
Tuy nhiên, nếu mục tiêu này của ông Musk thành công, có lẽ ông sẽ phải thất vọng. Theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Neuron, con người ghi nhớ, đưa ra quyết định và tưởng tượng mọi thứ với một tốc độ cố định, chậm đến mức khó tin: chỉ khoảng 10 bit mỗi giây. Để dễ hình dung, con số này tương phản một cách đáng kể với khả năng thu thập dữ liệu của các hệ thống giác quan của con người, vốn lên đến khoảng một tỷ bit mỗi giây.
Nghịch lý sinh học này, được nhấn mạnh trong nghiên cứu mới, có lẽ góp phần vào cảm giác sai lầm rằng tâm trí chúng ta có thể tham gia vào vô số suy nghĩ đồng thời – một hiện tượng mà các nhà nghiên cứu gọi là “ảo tưởng Musk”. Đồng tác giả nghiên cứu, ông Markus Meister, một nhà thần kinh học tại Viện Kỹ thuật California (Caltech), cho biết: “Bộ não con người kém đáng nhớ hơn chúng ta nghĩ nhiều. Nó cực kỳ chậm khi đưa ra quyết định, và chậm một cách vô lý so với bất kỳ thiết bị nào chúng ta tương tác.”
Ông Meister và đồng nghiệp Jieyu Zheng, một nghiên cứu sinh tiến sĩ về thần kinh sinh học tại Caltech, cũng nhấn mạnh trong bài viết của họ rằng não của chúng ta chỉ có thể làm một việc – một cách chậm chạp – tại một thời điểm. Ông Meister nhận định, ngay cả khi ông Musk tìm cách kết nối não bộ của mình với máy tính, ông ấy vẫn sẽ không thể giao tiếp với nó nhanh hơn so với khi ông sử dụng điện thoại.
Nghiên cứu mới này được xây dựng dựa trên nhiều thập kỷ nghiên cứu tâm lý học, vốn cho thấy con người chỉ chọn lọc để nhận thức một phần nhỏ thông tin từ trải nghiệm giác quan. “Chúng ta chỉ có thể chú ý đến một lượng thông tin nhất định, và đó là những gì trở thành trải nghiệm có ý thức của chúng ta và đi vào trí nhớ,” ông Meister giải thích. Điều còn thiếu trong các nghiên cứu trước đây, ông tiếp tục, là “bất kỳ ý niệm nào về các con số.” Ông và bà Zheng đã nỗ lực lấp đầy khoảng trống định lượng đó.
Hai nhà nghiên cứu đã đối chiếu dữ liệu từ các công trình nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm tâm lý học, thần kinh học, kỹ thuật và hiệu suất của con người. Họ sử dụng thông tin này – từ tốc độ giải quyết thông tin của các tế bào thần kinh đơn lẻ đến năng lực nhận thức của các nhà vô địch trí nhớ – để tự thực hiện nhiều tính toán, qua đó có thể so sánh giữa các nghiên cứu.
Từ các nghiên cứu kéo dài gần một thế kỷ, họ phát hiện ra rằng khả năng nhận thức của con người liên tục được đo lường ở mức từ 5 đến 20 bit mỗi giây, với con số trung bình ước tính khoảng 10 bit mỗi giây. “Đây là một con số rất ngạc nhiên,” bà Zheng nói. Dựa trên phát hiện này, bà và ông Meister cũng tính toán rằng tổng lượng thông tin một người có thể học được trong suốt cuộc đời mình có thể chứa gọn trong một ổ USB nhỏ.
Ngược lại, các hệ thống giác quan của con người như thị giác, khứu giác và thính giác hoạt động nhanh hơn nhiều, gấp khoảng 100.000.000 lần tốc độ nhận thức. “Khi bạn đặt những con số này lại với nhau, bạn sẽ nhận ra có một khoảng cách khổng lồ,” ông Meister nói. “Từ nghịch lý đó mở ra những cơ hội mới thú vị cho khoa học để tổ chức nghiên cứu theo cách khác.”
Lượng thông tin phong phú mà các giác quan của chúng ta truyền tải cũng góp phần tạo ra một nhận thức sai lầm rằng chúng ta ghi nhận được toàn bộ lượng chi tiết và sự tương phản khổng lồ xung quanh mình. Nhưng điều đó “rõ ràng là không đúng,” ông Meister khẳng định. Khi mọi người được yêu cầu mô tả những gì họ thấy bên ngoài trung tâm tầm nhìn của họ, họ “hầu như không nhận ra được gì cả.” Bởi vì mắt chúng ta có khả năng tập trung vào bất kỳ chi tiết nào, ông tiếp tục, “tâm trí mang lại cho chúng ta ảo tưởng rằng những thứ này luôn hiện diện đồng thời,” mặc dù trên thực tế, chúng ta phải tập trung vào các đặc điểm thị giác cụ thể để ghi nhận chúng. Một hiện tượng tương tự cũng xảy ra với khả năng suy nghĩ. “Về nguyên tắc, chúng ta có thể có rất nhiều suy nghĩ khác nhau và hướng nhận thức của mình theo nhiều cách khác nhau,” ông Meister nói. “Nhưng trên thực tế, chúng ta chỉ có thể có một suy nghĩ tại một thời điểm.”
Một vấn đề khác góp phần vào việc chúng ta đánh giá quá cao tâm trí của chính mình, ông nói thêm, là chúng ta không có một tiêu chuẩn nào để so sánh: “Không có cách nào để bước ra khỏi chính mình để nhận ra rằng điều này thực sự không có gì đáng tự hào.”
Các tác giả viết rằng những phát hiện này đặt ra nhiều câu hỏi trong nhiều lĩnh vực, từ tiến hóa, kỹ thuật đến so sánh giữa các loài. Tuy nhiên, một trong những câu hỏi mà ông Meister và bà Zheng tò mò nhất là tại sao vỏ não trước trán – được cho là trung tâm của nhân cách và kiểm soát hành vi – lại chứa hàng tỷ tế bào thần kinh nhưng lại có khả năng ra quyết định cố định chỉ giải quyết thông tin ở mức 10 bit mỗi giây. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ câu trả lời có thể liên quan đến nhu cầu thường xuyên chuyển đổi nhiệm vụ và tích hợp thông tin giữa các mạch khác nhau của não bộ. Nhưng sẽ cần những nghiên cứu hành vi phức tạp hơn để kiểm tra giả thuyết đó.
Một câu hỏi quan trọng khác chưa có lời đáp, theo ông Meister, là tại sao não người chỉ có thể làm một việc tại một thời điểm. “Nếu chúng ta có thể có 1.000 suy nghĩ song song, mỗi suy nghĩ 10 bit mỗi giây, sự chênh lệch sẽ không lớn như hiện tại,” ông nói. Tại sao con người không có khả năng đa nhiệm tinh thần như vậy là “một bí ẩn sâu sắc mà hầu như chưa ai biết gì về nó.”
Ông Anthony Zador, một nhà thần kinh học tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor ở Tiểu bang New York, người không tham gia vào bài báo mới nhưng được đề cập trong phần ghi nhận, cho biết nghiên cứu “tuyệt vời và khơi gợi suy nghĩ” này trình bày một sự thật căn bản dường như mới được công nhận về giới hạn trên của não bộ, “gần bằng tốc độ gõ phím hoặc trò chuyện thông thường.”
“Dường như Tạo hóa đã xây dựng một giới hạn tốc độ trong những suy nghĩ có ý thức của chúng ta, và không có kỹ thuật thần kinh nào có thể vượt qua được,” ông Zador nói. “Tại sao? Chúng ta thực sự không biết, nhưng có khả năng đó là kết quả của lịch sử tiến hóa của chúng ta.”
Bà Nicole Rust, một nhà thần kinh học tại Đại học Pennsylvania, người cũng không tham gia vào nghiên cứu, cho biết nghiên cứu mới này có thể định hình lại cách các nhà thần kinh học thực hiện một số công việc của họ.
“Tại sao hệ thần kinh ngoại biên của chúng ta có thể giải quyết hàng ngàn mục song song, nhưng chúng ta chỉ có thể làm một việc tại một thời điểm?” bà đặt câu hỏi. “Bất kỳ lý thuyết nào về não bộ nhằm giải thích tất cả những điều kỳ diệu mà chúng ta có thể làm, như lập kế hoạch và giải quyết vấn đề, sẽ phải giải thích được nghịch lý này.”
Nguồn: Tạp chí Neuron
