Đây có phải là cuộc sống thực? Đây chỉ là tưởng tượng?

Đó không chỉ là lời bài hát của Queen “Bohemian Rhapsody.” Chúng cũng là những câu hỏi mà bộ não phải liên tục trả lời trong khi xử lý các luồng tín hiệu hình ảnh từ mắt và những hình ảnh hoàn toàn trong đầu nảy ra từ trí tưởng tượng. Các nghiên cứu quét não đã nhiều lần phát hiện ra rằng việc nhìn thấy một thứ gì đó và tưởng tượng về nó gợi lên những kiểu hoạt động thần kinh rất giống nhau. Tuy nhiên, đối với hầu hết chúng ta, những trải nghiệm chủ quan mà chúng tạo ra rất khác nhau.

“Bây giờ tôi có thể nhìn ra ngoài cửa sổ, và nếu muốn, tôi có thể tưởng tượng một con kỳ lân đang đi trên phố,” anh nói Thomas Naselaris, một phó giáo sư tại Đại học Minnesota. Đường phố có vẻ như thật còn kỳ lân thì không. “Điều đó rất rõ ràng với tôi,” anh nói. Kiến thức rằng kỳ lân là thần thoại hầu như không ảnh hưởng đến điều đó: Một con ngựa trắng tưởng tượng đơn giản dường như không có thật.

Vậy “tại sao chúng ta không liên tục bị ảo giác?” yêu cầu Nadine Dijkstra, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học College London. Một nghiên cứu do cô dẫn đầu, được xuất bản gần đây trên tạp chí Nature Communications, đưa ra một câu trả lời hấp dẫn: Bộ não đánh giá những hình ảnh mà nó đang xử lý dựa trên “ngưỡng thực tế”. Nếu tín hiệu vượt qua ngưỡng, não sẽ nghĩ đó là thật; nếu không, bộ não nghĩ rằng nó được tưởng tượng.

Một hệ thống như vậy hoạt động tốt hầu hết thời gian vì các tín hiệu tưởng tượng thường yếu. Nhưng nếu một tín hiệu tưởng tượng đủ mạnh để vượt qua ngưỡng, bộ não sẽ coi đó là thực tế.

Mặc dù bộ não rất thành thạo trong việc đánh giá những hình ảnh trong tâm trí chúng ta, nhưng có vẻ như “việc kiểm tra thực tế kiểu này là một cuộc đấu tranh nghiêm túc,” cho biết Lars Muckli, giáo sư khoa học thần kinh thị giác và nhận thức tại Đại học Glasgow. Những phát hiện mới đặt ra câu hỏi về việc liệu các biến thể hoặc thay đổi trong hệ thống này có thể dẫn đến ảo giác, suy nghĩ xâm lấn hoặc thậm chí là mơ hay không.

“Theo tôi, họ đã làm rất tốt khi tiếp nhận một vấn đề mà các nhà triết học đã tranh luận trong nhiều thế kỷ và xác định các mô hình với kết quả có thể dự đoán được và thử nghiệm chúng,” Naselaris nói.

Khi nhận thức và trí tưởng tượng trộn lẫn

Nghiên cứu về hình ảnh tưởng tượng của Dijkstra ra đời vào những ngày đầu của đại dịch Covid-19, khi việc cách ly và phong tỏa làm gián đoạn công việc theo lịch trình của cô. Chán nản, cô ấy bắt đầu xem qua các tài liệu khoa học về trí tưởng tượng - và sau đó dành hàng giờ để tìm kiếm các tài liệu lịch sử về cách các nhà khoa học thử nghiệm một khái niệm trừu tượng như vậy. Đó là cách cô ấy đến với một nghiên cứu năm 1910 do nhà tâm lý học Mary Cheves West Perky thực hiện.

Perky yêu cầu những người tham gia hình dung các loại trái cây trong khi nhìn chằm chằm vào bức tường trống. Khi họ làm như vậy, cô ấy đã bí mật chiếu những hình ảnh cực kỳ mờ nhạt của những loại trái cây đó - mờ nhạt đến mức hầu như không thể nhìn thấy - lên tường và hỏi những người tham gia xem họ có nhìn thấy gì không. Không ai trong số họ nghĩ rằng họ đã nhìn thấy bất cứ thứ gì có thật, mặc dù họ nhận xét rằng hình ảnh tưởng tượng của họ trông sống động như thế nào. “Nếu tôi không biết mình đang tưởng tượng, tôi sẽ nghĩ nó là thật,” một người tham gia nói.

Kết luận của Perky là khi nhận thức của chúng ta về một thứ gì đó khớp với những gì chúng ta biết mình đang tưởng tượng, chúng ta sẽ cho rằng đó là tưởng tượng. Cuối cùng, nó được biết đến trong tâm lý học với tên gọi Hiệu ứng vui tươi. “Đó là một tác phẩm kinh điển khổng lồ,” nói Bence Nanay, giáo sư tâm lý học triết học tại Đại học Antwerp. Nó đã trở thành một “điều bắt buộc khi bạn viết về hình ảnh để nói hai xu của bạn về thí nghiệm Perky.”

Vào những năm 1970, nhà nghiên cứu tâm lý học Sydney Joelson Segal đã làm sống lại sự quan tâm đến công việc của Perky bằng cách cập nhật và sửa đổi thí nghiệm. Trong một nghiên cứu tiếp theo, Segal yêu cầu những người tham gia tưởng tượng một thứ gì đó, chẳng hạn như đường chân trời của Thành phố New York, trong khi anh ấy chiếu một thứ gì đó mờ nhạt lên tường - chẳng hạn như một quả cà chua. Những gì những người tham gia nhìn thấy là sự pha trộn giữa hình ảnh tưởng tượng và hình ảnh thực, chẳng hạn như đường chân trời của thành phố New York vào lúc hoàng hôn. Phát hiện của Segal cho thấy rằng nhận thức và trí tưởng tượng đôi khi có thể “trộn lẫn hoàn toàn theo nghĩa đen,” Nanay nói.

Không phải tất cả các nghiên cứu nhằm tái tạo những phát hiện của Perky đều thành công. Một số trong số đó liên quan đến các thử nghiệm lặp đi lặp lại cho những người tham gia, điều này làm sai lệch kết quả: Một khi mọi người biết những gì bạn đang cố gắng kiểm tra, họ có xu hướng thay đổi câu trả lời của họ thành những gì họ cho là đúng, Naselaris nói.

Vì vậy, Dijkstra, dưới sự chỉ đạo của Steve Fleming, một chuyên gia về siêu nhận thức tại Đại học College London, đã thiết lập một phiên bản hiện đại của thí nghiệm để tránh được vấn đề. Trong nghiên cứu của họ, những người tham gia không bao giờ có cơ hội chỉnh sửa câu trả lời của mình vì họ chỉ được kiểm tra một lần. Công trình đã lập mô hình và kiểm tra hiệu ứng Vui tươi và hai giả thuyết cạnh tranh khác về cách bộ não phân biệt thực tế và trí tưởng tượng.

Mạng đánh giá

Một trong những giả thuyết thay thế đó nói rằng bộ não sử dụng cùng một mạng cho thực tế và trí tưởng tượng, nhưng bản quét não bằng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) không có độ phân giải đủ cao để các nhà thần kinh học nhận ra sự khác biệt trong cách sử dụng các mạng. Một trong những nghiên cứu của MuckliVí dụ, gợi ý rằng trong vỏ thị giác của não, nơi xử lý hình ảnh, trải nghiệm tưởng tượng được mã hóa ở một lớp hời hợt hơn so với trải nghiệm thực tế.

Với hình ảnh chức năng của não, “chúng ta đang nheo mắt,” Muckli nói. Trong mỗi điểm ảnh tương đương trong quá trình quét não, có khoảng 1,000 tế bào thần kinh và chúng ta không thể biết mỗi người đang làm gì.

Giả thuyết khác, đề xuất bởi các nghiên cứu do Joel Pearson tại Đại học New South Wales, rằng các con đường giống nhau trong mã não cho cả trí tưởng tượng và nhận thức, nhưng trí tưởng tượng chỉ là một dạng nhận thức yếu hơn.

Trong thời gian phong tỏa vì đại dịch, Dijkstra và Fleming đã tuyển dụng cho một nghiên cứu trực tuyến. Bốn trăm người tham gia được yêu cầu nhìn vào một loạt các hình ảnh tĩnh và tưởng tượng các đường chéo nghiêng qua chúng sang phải hoặc trái. Giữa mỗi thử nghiệm, họ được yêu cầu đánh giá mức độ sống động của hình ảnh trên thang điểm từ 1 đến 5. Điều mà những người tham gia không biết là trong thử nghiệm cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã từ từ tăng cường độ của một hình ảnh chiếu mờ của các đường chéo — nghiêng theo hướng mà những người tham gia được yêu cầu tưởng tượng hoặc theo hướng ngược lại. Sau đó, các nhà nghiên cứu hỏi những người tham gia liệu những gì họ nhìn thấy là thật hay tưởng tượng.

Dijkstra kỳ vọng rằng cô ấy sẽ tìm thấy hiệu ứng Vui tươi - rằng khi hình ảnh tưởng tượng khớp với hình ảnh được chiếu, những người tham gia sẽ coi hình chiếu là sản phẩm của trí tưởng tượng của họ. Thay vào đó, những người tham gia có nhiều khả năng nghĩ rằng hình ảnh thực sự ở đó.

Tuy nhiên, ít nhất có một tiếng vang của hiệu ứng Vui sướng trong những kết quả đó: Những người tham gia nghĩ rằng hình ảnh ở đó nhìn thấy nó sống động hơn những người tham gia nghĩ rằng tất cả chỉ là trí tưởng tượng của họ.

Trong thử nghiệm thứ hai, Dijkstra và nhóm của cô ấy không hiển thị hình ảnh trong lần thử nghiệm cuối cùng. Nhưng kết quả là như nhau: Những người đánh giá những gì họ thấy sống động hơn cũng có nhiều khả năng đánh giá nó là thật hơn.

Dijkstra cho biết các quan sát cho thấy rằng hình ảnh trong tâm trí của chúng ta và hình ảnh nhận thức thực tế trên thế giới trộn lẫn với nhau, Dijkstra nói. “Khi tín hiệu hỗn hợp này đủ mạnh hoặc sống động, chúng tôi cho rằng nó phản ánh thực tế.” Cô ấy nghĩ rằng có khả năng là có một số ngưỡng mà trên đó các tín hiệu hình ảnh cảm thấy thực đối với não và dưới ngưỡng mà chúng cảm thấy tưởng tượng. Nhưng cũng có thể có một sự liên tục dần dần.

Để tìm hiểu điều gì đang xảy ra bên trong một bộ não đang cố gắng phân biệt thực tế với trí tưởng tượng, các nhà nghiên cứu đã phân tích lại các bản quét não từ một nghiên cứu trước đó, trong đó 35 người tham gia tưởng tượng và cảm nhận một cách sinh động nhiều hình ảnh khác nhau, từ bình tưới nước đến gà trống.

Để phù hợp với các nghiên cứu khác, họ phát hiện ra rằng các mô hình hoạt động trong vỏ não thị giác trong hai tình huống rất giống nhau. Dijkstra nói: “Hình ảnh sống động giống nhận thức hơn, nhưng liệu nhận thức mờ nhạt có giống hình ảnh hơn hay không thì chưa rõ ràng. Có gợi ý rằng việc nhìn vào một hình ảnh mờ nhạt có thể tạo ra một mô hình tương tự như mô hình tưởng tượng, nhưng sự khác biệt không đáng kể và cần được kiểm tra thêm.

Điều rõ ràng là bộ não phải có khả năng điều chỉnh chính xác mức độ mạnh mẽ của một hình ảnh tinh thần để tránh nhầm lẫn giữa tưởng tượng và thực tế. Naselaris nói: “Bộ não có hành động cân bằng thực sự cẩn thận mà nó phải thực hiện. “Theo một nghĩa nào đó, nó sẽ diễn giải hình ảnh tinh thần theo nghĩa đen cũng như hình ảnh trực quan.”

Họ phát hiện ra rằng cường độ của tín hiệu có thể được đọc hoặc điều chỉnh ở vỏ não trước, nơi phân tích cảm xúc và ký ức (trong số các nhiệm vụ khác của nó). Nhưng vẫn chưa rõ điều gì quyết định độ sống động của hình ảnh tinh thần hoặc sự khác biệt giữa cường độ của tín hiệu hình ảnh và ngưỡng thực tế. Naselaris cho biết, đó có thể là một chất dẫn truyền thần kinh, những thay đổi đối với các kết nối nơ-ron hoặc một thứ gì đó hoàn toàn khác.

Nó thậm chí có thể là một tập hợp con tế bào thần kinh khác, không xác định, đặt ra ngưỡng thực tế và quyết định liệu một tín hiệu nên được chuyển hướng thành một con đường cho hình ảnh tưởng tượng hay con đường cho những hình ảnh được nhận thức thực sự - một phát hiện sẽ gắn kết giả thuyết thứ nhất và thứ ba với nhau một cách gọn gàng , Muckli nói.

Mặc dù những phát hiện này khác với kết quả của chính ông, những kết quả ủng hộ giả thuyết đầu tiên, nhưng Muckli vẫn thích cách lập luận của họ. Đó là một “bài báo thú vị,” anh ấy nói. Đó là một “kết luận hấp dẫn.”

Nhưng trí tưởng tượng là một quá trình liên quan đến nhiều thứ hơn là chỉ nhìn vào một vài dòng trên nền ồn ào, ông nói Peter Tạ Đình Phong, giáo sư về khoa học thần kinh nhận thức tại Đại học Dartmouth. Anh ấy nói, trí tưởng tượng là khả năng nhìn vào những thứ trong tủ của bạn và quyết định nấu món gì cho bữa tối, hoặc (nếu bạn là anh em nhà Wright) lấy một cánh quạt, gắn nó vào một cánh và tưởng tượng nó đang bay.

Sự khác biệt giữa những phát hiện của Perky và của Dijkstra hoàn toàn có thể là do sự khác biệt trong quy trình của họ. Nhưng họ cũng gợi ý về một khả năng khác: rằng chúng ta có thể nhìn nhận thế giới khác với tổ tiên của chúng ta.

Dijkstra cho biết nghiên cứu của cô không tập trung vào niềm tin vào tính thực tế của một hình ảnh mà thiên về “cảm giác” về thực tế. Các tác giả suy đoán rằng vì hình ảnh, video được chiếu và các hình ảnh đại diện khác của thực tế là phổ biến trong thế kỷ 21, bộ não của chúng ta có thể đã học cách đánh giá thực tế hơi khác so với cách đây một thế kỷ.

Dijkstra nói: “Mặc dù những người tham gia thí nghiệm này “không mong đợi được nhìn thấy thứ gì đó, nhưng điều đó vẫn được mong đợi hơn so với việc bạn đang ở năm 1910 và bạn chưa bao giờ nhìn thấy máy chiếu trong đời”. Do đó, ngưỡng thực tế ngày nay có thể thấp hơn nhiều so với trước đây, vì vậy có thể cần một hình ảnh tưởng tượng sống động hơn nhiều để vượt qua ngưỡng và khiến não bộ bối rối.

Cơ sở cho ảo giác

Những phát hiện này đặt ra câu hỏi liệu cơ chế này có thể phù hợp với một loạt các điều kiện trong đó sự khác biệt giữa trí tưởng tượng và nhận thức bị xóa bỏ hay không. Ví dụ, Dijkstra suy đoán rằng khi mọi người bắt đầu chìm vào giấc ngủ và thực tế bắt đầu hòa trộn với thế giới giấc mơ, ngưỡng thực tế của họ có thể đang giảm xuống. Dijkstra cho biết, trong những tình trạng như bệnh tâm thần phân liệt, nơi có “sự phá vỡ thực tế chung”, có thể có vấn đề về hiệu chuẩn.

“Trong chứng rối loạn tâm thần, có thể là trí tưởng tượng của họ tốt đến mức đạt đến ngưỡng đó, hoặc có thể là ngưỡng của họ bị lệch,” cho biết Karolina Lempert, một trợ lý giáo sư tâm lý học tại Đại học Adelphi, người không tham gia vào nghiên cứu. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ở những người bị ảo giác, có một loại cảm giác hiếu động thái quá, điều đó gợi ý rằng tín hiệu hình ảnh được tăng lên. Nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn để thiết lập cơ chế mà ảo giác xuất hiện, cô ấy nói thêm. “Xét cho cùng, hầu hết những người trải nghiệm hình ảnh sống động đều không bị ảo giác.”

Nanay cho rằng sẽ rất thú vị khi nghiên cứu ngưỡng thực tế của những người mắc chứng hyperphantasia, một trí tưởng tượng cực kỳ sống động mà họ thường nhầm lẫn với thực tế. Tương tự như vậy, có những tình huống trong đó mọi người phải chịu đựng những trải nghiệm tưởng tượng rất mạnh mẽ mà họ biết là không có thật, chẳng hạn như khi ảo giác về ma túy hoặc trong những giấc mơ sáng suốt. Dijkstra cho biết, trong những tình trạng như rối loạn căng thẳng sau chấn thương, mọi người thường “bắt đầu nhìn thấy những thứ mà họ không muốn” và cảm giác đó thực tế hơn mức bình thường.

Một số trong những vấn đề này có thể liên quan đến sự thất bại trong các cơ chế não thường giúp tạo ra những sự khác biệt này. Dijkstra cho rằng có thể hữu ích khi xem xét ngưỡng thực tế của những người mắc chứng mất ngôn ngữ, tức là không có khả năng tưởng tượng một cách có ý thức những hình ảnh trong tâm trí.

Các cơ chế mà bộ não phân biệt đâu là thực và đâu là tưởng tượng cũng có thể liên quan đến cách nó phân biệt giữa hình ảnh thật và giả (không trung thực). Lempert cho biết, trong một thế giới mà các mô phỏng ngày càng gần với thực tế, việc phân biệt giữa hình ảnh thật và giả sẽ ngày càng trở nên khó khăn hơn. “Tôi nghĩ rằng có lẽ đó là một câu hỏi quan trọng hơn bao giờ hết.”

Dijkstra và nhóm của cô hiện đang làm việc để điều chỉnh thí nghiệm của họ để hoạt động trong máy quét não. Cô ấy nói: “Bây giờ việc khóa máy đã kết thúc, tôi muốn nhìn lại bộ não.

Cuối cùng, cô ấy hy vọng tìm ra liệu họ có thể điều khiển hệ thống này để làm cho trí tưởng tượng trở nên chân thực hơn hay không. Ví dụ, thực tế ảo và cấy ghép thần kinh hiện đang được nghiên cứu để điều trị y tế, chẳng hạn như giúp người mù nhìn thấy lại. Cô ấy nói, khả năng làm cho trải nghiệm có cảm giác chân thực hơn hoặc ít hơn, có thể thực sự quan trọng đối với những ứng dụng như vậy.

Điều đó không có gì lạ lùng, vì thực tế là một cấu trúc của bộ não.

Muckli nói: “Bên dưới hộp sọ của chúng ta, mọi thứ đều được tạo nên. “Chúng tôi hoàn toàn xây dựng thế giới, với sự phong phú, chi tiết, màu sắc, âm thanh, nội dung và sự phấn khích. … Nó được tạo ra bởi các tế bào thần kinh của chúng ta.”

Điều đó có nghĩa là thực tế của một người sẽ khác với thực tế của người khác, Dijkstra nói: “Ranh giới giữa trí tưởng tượng và thực tế không quá chắc chắn.”