Kiến thức trước tăng tốc độ nhận biết của não
Mặc dù bộ não của con người cực kỳ nhanh, nhưng việc xử lý các ấn tượng thị giác là một nỗ lực phức tạp, chiếm bộ não vài trăm phần nghìn giây trước khi chúng đi vào ý thức của chúng ta.Nghiên cứu mới phát hiện ra rằng khả năng nhận biết có thể được đẩy nhanh hơn nếu bộ não sở hữu một số thông tin trước đó - nghĩa là khi nó đã biết những gì nó sắp nhìn thấy. Nghiên cứu lật ngược những gì các nhà khoa học thần kinh giả định - rằng các quá trình dẫn đến nhận thức có ý thức khá cứng nhắc và thời gian của chúng không thay đổi.
Trên đường đi từ mắt, các kích thích thị giác được phân tích theo nhiều cách bởi các giai đoạn xử lý khác nhau trong não. Phải đến khi chúng vượt qua một số bước xử lý thì các kích thích mới đạt đến nhận thức có ý thức. Quá trình xử lý vô thức này trước khi nhận thức thường mất khoảng 300 mili giây.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Não Max Planck ở Frankfurt, Đức, đã có thể chứng minh rằng thời gian của quá trình này, không hề cứng nhắc, trên thực tế là có thể thay đổi.Trong một thử nghiệm, những người tham gia cảm nhận các kích thích hiệu quả hơn và nhanh hơn nếu họ biết những gì mong đợi.
Để điều tra điều này, các nhà khoa học đã cho những người tham gia xem hình ảnh với nền là các chấm phân bố ngẫu nhiên trên màn hình. Trong một chuỗi hình ảnh, sự phân bố của các chấm thay đổi một cách có hệ thống để một biểu tượng dần dần xuất hiện.
Sau mỗi hình ảnh, những người tham gia chỉ ra nếu họ có thể nhìn thấy biểu tượng bằng cách nhấn một nút.
Ngay sau khi biểu tượng đã xuất hiện đầy đủ và có thể nhận ra rõ ràng, các nhà khoa học đã trình bày cùng một chuỗi hình ảnh theo thứ tự ngược lại, sao cho biểu tượng dần dần mờ đi. Trong toàn bộ thí nghiệm, hoạt động điện não đồ (EEG) của những người tham gia đã được đo.
Những người tham gia mất tương đối lâu để nhận ra biểu tượng trong chuỗi hình ảnh đầu tiên với khả năng hiển thị ngày càng tăng, nhưng ngưỡng nhận thức trong trình bày ngược lại của hình ảnh thứ hai thấp hơn nhiều. Những người tham gia có thể nhận ra các chữ cái ngay cả ở độ phân giải rất kém.
Tiến sĩ Lucia Melloni, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Những kỳ vọng dựa trên thông tin thu được trước đó rõ ràng giúp nhận thức đối tượng một cách có ý thức.
Một khi những người tham gia biết biểu tượng nào đang ẩn trong trường nhiễu ngẫu nhiên, họ có thể cảm nhận nó tốt hơn. Do đó, các nhà khoa học đã xác nhận các nghiên cứu trước đây, theo đó con người cảm nhận các vật thể chuyển động tốt hơn nếu họ đã biết các vật thể sẽ chuyển động theo hướng nào.
Hơn nữa, các phép đo hoạt động điện não đồ cho kết quả đáng kinh ngạc.
Melloni cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng thời gian của hoạt động điện não đồ đối với nhận thức có ý thức đã thay đổi tùy thuộc vào kỳ vọng của người đó.
Nếu những người tham gia có thể dự đoán những gì họ sẽ thấy, thì mô hình điện não đồ đặc trưng cho nhận thức có ý thức sẽ diễn ra sớm hơn 100 mili giây so với dự kiến trước đó. Do đó, các nhà khoa học có thể đã tìm ra lời giải thích thuyết phục cho các kết quả trái ngược của các nhóm nghiên cứu khoa học thần kinh khác.
Tùy thuộc vào nghiên cứu, họ đã phát hiện ra hoạt động điện não đồ đôi khi rất sớm và đôi khi rất muộn tương quan với nhận thức có ý thức.
“Nghiên cứu của chúng tôi giải thích sự biến đổi về thời gian này. Rõ ràng, bộ não không xử lý các kích thích một cách cứng nhắc và cùng một tốc độ; thay vào đó, nó rất linh hoạt, ”Tiến sĩ Wolf Singer, Giám đốc Khoa Sinh lý thần kinh tại Max Planck, cho biết.
Do đó, quá trình xử lý sẽ nhanh hơn nếu bộ não chỉ phải so sánh thông tin hình ảnh đến với một kỳ vọng đã được thiết lập trước đó. Kết quả là nhận thức có ý thức xảy ra sớm hơn. Ngược lại, nếu não phải đánh giá kích thích từ đầu do thiếu thông tin trước đó, thì quá trình xử lý sẽ lâu hơn.
Những kết quả này có thể cho thấy rằng các nghiên cứu điện não đồ trước đây đã được giải thích không chính xác.
Singer nói: “Vì việc giải thích phụ thuộc nhiều vào chuỗi sự kiện, hoạt động điện não đồ có thể đã được phân bổ không chính xác cho các quá trình ý thức. "Với những kết quả này, có vẻ như cần thiết phải điều chỉnh lại các mối tương quan của tế bào thần kinh của ý thức."
Nguồn: Viện Max Plank