Khám phá bí mật bán cầu não được coi là thành tựu sinh và y học quan trọng hàng đầu của thế kỷ 20. Nó giúp cho con người có thể hiểu và nhận biết được cơ chế cũng như hoạt động của não bộ một cách đúng đắn và có khoa học hơn. Đồng thời bác bỏ nhiều quan niệm sai lầm về não bộ trước đó...
Từ thực nghiệm nổi tiếng
 TS. Roger W. Sperry. |
Năm 1943, các nhà khoa học của Học viện Vật lý Công nghệ California (Mỹ), đứng đầu là tiến sĩ Roger W. Sperry đã khám phá được bí mật hai bán cầu não và hoạt động của não. Ông đã công bố một báo cáo thực nghiệm nổi tiếng: Cắt đứt dây thần kinh thị giác sau nhãn cầu của ếch, rồi xoay nhãn cầu 180o. Kết quả cho thấy mọi thông tin từ bên ngoài truyền tới trước, sau võng mạc đều bị đảo ngược: bên trái thành bên phải, bên trên thành bên dưới! Sau phẫu thuật, thần kinh thị giác của ếch bị teo tóp dần, sau một thời gian, dây thần kinh thị giác mới lại hình thành trên nhãn cầu và phát triển hướng lên não bộ, lập lại mối liên hệ với tế bào thần kinh ở trung khu thị giác của não. Tuy có lại thị giác song ếch lại có nhận biết sai lệch do thông tin thị giác bị đảo ngược. Đặt một con côn trùng nhỏ vào vùng nhìn của ếch, ví dụ như ở bên trái của vùng nhìn, thì ếch lại nhảy về phía bên phải để vồ mồi! Sự sai lệch giữa mục tiêu và hành vi đó của ếch chứng tỏ dây thần kinh ở bất cứ bộ phận nào trên võng mạc cũng có một bộ vị tương ứng ở trung khu thị giác của não. Dù có định vị nhãn cầu thế nào thì dây thần kinh thị giác hình thành trở lại trên võng mạc cũng vươn tới bộ vị tương ứng ở trung khu thị giác theo con đường đã có sẵn, hoặc phải đi vòng để tới đích đó.
Từ thực nghiệm trên, Sperry đã đưa ra hai luận điểm đánh đổ quan điểm theo thuyết hành vi, một là, “chức năng thần kinh là không hề có sự trao đổi cho nhau giữa các thần kinh và có mối quan hệ chặt chẽ với não”. Hai là, “Sự sinh trưởng, liên kết của dây thần kinh trung khu là có tính tuyển chọn đặc biệt cao và tiến hành theo trình tự đã được lập ra với độ chính xác vô cùng cao. Sự liên kết thần kinh là được quyết định theo di truyền”.
Đến nghiên cứu “thể chai”
Sau khi đã khám phá được bí mật của bán cầu não, Sperry đã tiến hành nghiên cứu thể chai – một hệ thống sợi dây thần kinh lớn nhất của não, có chừng 20 vạn dây thần kinh hợp thành, ở vị trí giữa hai bán cầu não.
 Chức năng bộ não. |
Việc thử nghiệm trên khỉ cũng cho kết quả tương tự và ông còn phát hiện thêm rằng hành vi xử lý một vấn đề nào đó thì có thể bán cầu não phải có ưu thế hơn so với bán cầu não trái, hoặc bán cầu não trái có ưu thế hơn bán cầu não phải, tùy thuộc vào từng loại vấn đề.
Từ phát hiện này, ông liên tưởng tới một loạt vấn đề về cơ chế hoạt động của não: “ở não hoàn chỉnh, thể chai đóng vai trò chỉnh hợp hoạt động của hai bán cầu não?”; “phải chăng công dụng của thể chai là không ngừng báo cáo cho bán cầu não này biết bán cầu não kia đang làm gì?’; “Khi phân tách hai bán cầu não riêng ra thì trên thực tế chúng hoạt động độc lập tới mức nào? chúng có tách riêng về tư tưởng tình cảm không?”... Sperry đã chuyển hướng nghiên cứu từ phôi thai học thần kinh sang nghiên cứu não ở tình trạng phân tách riêng hai bán cầu não – Một bước tiến rất quan trọng để khám phá bí mật chức năng của não bộ.
Sperry đã từng bước thực hiện các thực nghiệm trên động vật rồi nghiên cứu và tiến hành trắc nghiệm tâm lý trên người bệnh - đã bị phân tách riêng hai bán cầu não để chữa bệnh động kinh ở thể quá nặng tại Học viện California. Ông đã phát hiện ra được tính chuyên biệt ở mức độ cao chức năng của hai bán cầu não ở người và động vật.
Mỗi bán cầu não có mô thức ghi nhớ khác nhau và đều có khả năng thực hiện nhiệm vụ nhận biết, phân biệt cảm giác, tri giác, với tính chất chuyên biệt, tính ưu việt ở một số lĩnh vực nào đó so với bán cầu não bên kia. Các bán cầu não tựa như có khu vực trí năng độc lập, và bán cầu não này trong khi hoạt động hoàn toàn không có ý thức xem bán cầu não kia đang xảy ra điều gì về mặt hành vi, chúng tựa như hai não bộ hoàn chỉnh và độc lập với nhau.
Bằng hàng loạt các thực nghiệm, Sperry đã nhận thấy bán cầu não trái có sở trường về ngôn ngữ và tính toán; bán cầu não phải tuy không thông giỏi về nói, viết nhưng có sự lý giải, hiểu biết nhất định, đặc biệt về mặt phân biệt không gian, cảm nhận âm nhạc, nghệ thuật, tình cảm lại có ưu thế hơn bán cầu não trái. Bán cầu não trái có thói quen phân tích từng bước, còn bán cầu não phải lại có khuynh hướng phân tích trực quan, chỉnh thể vấn đề. Nhiều chức năng ưu thế, ở mức độ cao cấp đều tập trung ở bán cầu não phải chứ không phải bán cầu não trái, luận điểm này của ông đã bác bỏ quan niệm truyền thống đã ngự trị trong suốt hơn 100 năm, cho rằng, “bán cầu não phải là yếu, kém; ưu thế thuộc về bán cầu não trái”.
Đồng thời Sperry còn giải đáp được một câu hỏi đã tồn tại trong giới y học thế giới khá lâu, đó là “Thể chai có tác dụng gì với hoạt động chức năng của não không?”. Sperry khẳng định rằng thể chai có tác dụng quyết định trong việc truyền thông tin qua lại giữa hai bán cầu não. Thông qua đó mà hai bán cầu não có sự bổ sung cho nhau trong hoạt động chức năng, làm cho não bộ hoạt động hoàn chỉnh trong nhận biết sự việc, sự vật hay xử lý các tình huống. Trong não bộ hoàn chỉnh hoạt động bình thường, hai bán cầu não hoạt động kết hợp chặt chẽ với nhau như một chỉnh thể, chứ không hề có một bên bán cầu não làm việc, còn bán cầu não kia không làm việc.
Với sự nỗ lực, xuất sắc trong công trình nghiên cứu của mình, Sperry đã vinh dự được trao giải Nobel cho lĩnh vực sinh lý và y học năm 1981.
Phúc Thanh (sưu tầm)