59
+ aa -

Khoa học - Công nghệ

Cập nhật lúc : 09/11/2023 09:58
Nghiên cứu mới cho thấy chuột cũng biết tưởng tượng như người
Các nhà khoa học thấy rằng những con chuột trong thí nghiệm đã thể hiện khả năng nghĩ về những nơi chốn và vật thể đang không hiện ra trước mắt chúng, giống như con người

Nếu bạn có bao giờ tự hỏi liệu loài người và động vật có điểm chung nào không, thì câu trả lời có thể sẽ nằm trong một nghiên cứu vừa được công bố gần đây.

Theo đó, một nhóm các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu Janelia của Học viên Y học Howard Hughes (HHMI) thuộc bang Virginia, Mỹ, đã làm một thí nghiệm lên loài chuột để xem liệu chúng có trí tưởng tượng như nhân loại hay không. Họ đã tạo ra một hệ thống nghiên cứu rất tân kỳ, kết hợp giữa thực tế ảo và một giao diện não-máy nhằm nghiên cứu tiềm thức của những con chuột, cũng như để kiểm tra khả năng nhận thức của chúng.

Các nhà khoa học thấy rằng những con chuột trong thí nghiệm đã thể hiện khả năng nghĩ về những nơi chốn và vật thể đang không hiện ra trước mắt chúng, giống như con người. Cụ thể, chúng sẽ tự tưởng tượng ra rằng mình đang đi đến một nơi nào đó, hoặc hình dáng của một vật cụ thể nào đó.

Giống như con người, khi loài gặm nhấm trải nghiệm các địa điểm và sự kiện khác nhau, nhiều kiểu hoạt động thần kinh cụ thể sẽ được kích hoạt ở vùng hải mã - một vùng não chịu trách nhiệm về ghi nhớ không gian. Nghiên cứu mới cho thấy chuột có thể tạo ra các mô hình hoạt động tương tự này. Chúng làm như vậy để nhớ lại các địa điểm xa xôi so với vị trí hiện tại.

“Loài chuột có thể kích hoạt cơ chế tái hiện các địa điểm cụ thể trong môi trường mà nó không phải cần đến đó. Ngay cả khi cơ thể vật lý của chuột nằm một chỗ, suy nghĩ vẫn có thể đưa nó đến một địa điểm nằm ở chỗ khác, cách rất xa nó,” Chongxi Lai, một nhà nghiên cứu tại Phòng nghiên cứu Harris & Lee và là tác giả đầu tiên của bài báo mô tả những phát hiện mới, cho biết:

Khả năng tưởng tượng các vị trí cách xa vị trí hiện tại của một người là nền tảng cơ bản để ghi nhớ các sự kiện trong quá khứ và tạo dựng các kịch bản có thể xảy ra trong tương lai. Do đó, công trình mới cho thấy động vật, giống như con người, có sở hữu một dạng trí tưởng tượng nhất định.

"Tưởng tượng là một khả năng kì diệu mà con người có thể làm được. Nhưng giờ thì không chỉ con người mà chúng tôi phát hiện ra rằng cả những con vật cũng có thể làm được điều này. Chúng tôi cũng đã tìm ra phương pháp để nghiên cứu phát hiện này," Albert Lee, hiện tại đang là nhà nghiên cứu cho HHMI, chia sẻ với trang tin EurekaAlert.

Công trình khoa học trên được bắt đầu cách đây chín năm, khi Lai đến Trung tâm nghiên cứu Janelia với tư cách một nghiên cứu sinh. Khi đó ông Lai muốn tìm hiểu xem liệu một con vật có khả năng suy nghĩ như con người hay không. Người tư vấn cho ông là Tim Harris, một thành viên cấp cao của Janelia, cũng có những câu hỏi tương tự.

Vậy là các nhà khoa học đã cùng nhau phát triển một hệ thống để hiểu động vật đang nghĩ gì. Thiết bị họ chế ra là một “máy dò suy nghĩ” hoạt động theo thời gian thực, có thể đo hoạt động thần kinh và dịch ý nghĩa của nó.

Hệ thống sử dụng giao diện não-máy (BMI), cung cấp kết nối trực tiếp giữa hoạt động của não và thiết bị bên ngoài. Trong hệ thống, chỉ số BMI tạo ra mối liên hệ giữa hoạt động điện ở vùng hải mã của chuột và vị trí của nó - được tạo ra trong môi trường thực tế ảo 360 độ.

Chỉ số BMI cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra xem liệu một con chuột có thể kích hoạt hoạt động tại vùng hồi hải mã, để chỉ nghĩ về một địa điểm mà nó đã biết mà không cần đến đó hay không. Về cơ bản, họ muốn thấy con vật có thể tưởng tượng việc đi đến địa điểm nào đó hay không.

Sau khi phát triển hệ thống nêu trên, các nhà khoa học nghiên cứu phải tạo ra cái gọi là “từ điển suy nghĩ”, cho phép họ giải mã tín hiệu não của chuột. Từ điển này tổng hợp các mô hình hoạt động, cho thấy mỗi mô hình sẽ trông như thế nào khi chuột trải nghiệm điều gì đó – trong trường hợp của nghiên cứu là các địa điểm nhất định được giả lập qua môi trường thực tế ảo.

Con chuột được thả xuống một hệ thống thực tế ảo do nhà khoa học Shinsuke Tanaka thiết kế. Hệ thống có một máy chạy bộ với khả năng xoay đa hướng mà con chuột sẽ di chuyển ở trên đó. Mỗi khi con chuột di chuyển, chuyển động của nó sẽ được máy tiếp nhận và biến thành các chuyển động tương ứng trong thế giới ảo, với hình ảnh được chiếu trên một màn hình 360 độ. Con chuột được khen thưởng khi nó đi đến đích.

Trong quá trình chuột di chuyển trong hệ thống thực tế ảo, hệ thống BMI ghi lại hoạt động tại vùng hồi hải mã của chuột. Các nhà nghiên cứu có thể biết tế bào thần kinh nào được kích hoạt khi chuột điều hướng trong môi trường thực tế ảo, để đi đến đích. Những tín hiệu này cung cấp cơ sở nền tảng cho chỉ số BMI hồi hải mã, được ghi nhận theo thời gian thực - trong đó hoạt động tại vùng hồi hải mã của não được chuyển thành hành động trên màn hình.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu ngắt kết nối máy chạy bộ và sẽ thưởng cho con chuột, nếu nó nghĩ đúng lối đi để tới đích. Trong nhiệm vụ đầu tiên này, con chuột sử dụng suy nghĩ của nó để tưởng tượng về lộ trình di chuyển tới đích. Hệ thống BMI sẽ ghi lại hoạt động tại vùng hồi hải mã của não chuột và so sánh với dữ liệu thu được khi nó di chuyển trong môi trường thực tế ảo. Tại nhiệm vụ thứ hai, con chuột được cho làm thí nghiệm để di chuyển một vật thể đến một vị trí khác so với ban đầu, chỉ bằng suy nghĩ của nó.

Qua các thí nghiệm, nhóm thấy rằng chuột có thể kiểm soát chính xác và linh hoạt hoạt động tại vùng hồi hải mã của chúng, giống với con người. Những con chuột cũng có thể duy trì hoạt động hồi hải mã này trong nhiều giây - để giữ suy nghĩ của chúng về một địa điểm nhất định. Điều này cũng giống với khi con người hồi tưởng lại các sự kiện trong quá khứ hoặc tưởng tượng ra những tình huống mới.

Nghiên cứu cũng cho thấy BMI có thể được sử dụng để thăm dò hoạt động của vùng hồi hải mã, qua đó cung cấp một công cụ mới và hữu ích nhằm nghiên cứu vùng não quan trọng này./.

(TTXVN)