Chính xác thì bằng cách nào mà não đưa bạn đi qua hai thế giới cùng một lúc? Bằng cách nào não khiến bạn cảm thấy kỳ lạ vào lúc bạn không va hông trúng chiếc bàn ăn bị trộm mất?

Ta biết khá nhiều về cách não tạo ra bản đồ ảo. Ta thậm chí đã tìm ra vị trí ở vùng hồi hải mã (cấu trúc hình cá ngựa nằm sâu trong não) là nơi lưu trữ bản đồ não. Để hiểu chiếc máy tính nhỏ nhắn chứa chất xám đang làm gì, ta thường dựa vào các nghiên cứu trên động vật. Các quá trình thần kinh cơ bản của động vật giống như của người, chúng cũng dùng bản đồ não để di chuyển.

Ở chuột, ta có thể dùng cảm biến để thu tín hiệu điện khi một tế bào thần kinh riêng lẻ hoạt động. Con chuột đội mũ cảm biến trong lúc nó chạy quanh, và khi tế bào thần kinh kích hoạt, vị trí của chuột tại thời điểm đó sẽ được ghi lại. Điều này cho ta thông tin về các điểm mốc nào làm tế bào thần kinh phản ứng và vị trí các mốc đó.

Nỗi đau là một bài học của não bộ. Ảnh: Thescientist.

Trong nghiên cứu đột phá của hai nhà thần kinh học Edvard Moser và May-Britt Moser, con chuột mỗi ngày đi đến chiếc hộp ghi lại quá trình hoạt động thần kinh của nó. Chỉ có một thứ đáng chú ý trong hộp, một tòa tháp cao, màu xanh lam sáng bằng đồ chơi LEGO.

Con chuột ghé thăm chiếc hộp nhỏ khoảng 20 lần mỗi ngày cho đến khi nhóm nghiên cứu tìm ra từ mũ cảm biến là tế bào thần kinh chuyên biệt nào đã hoạt động khi nó gặp tòa tháp xanh. Họ gọi đây là các tế bào vật thể (object cell), vì chúng hoạt động khi chuột ở trong phạm vi của vật thể.

Ngay cả khi có bằng chứng rõ ràng rằng tế bào vật thể hoạt động khi con chuột ở gần vật thể, vẫn còn một câu hỏi đặt ra là tại sao tế bào thần kinh lại hoạt động: Có phải tế bào thần kinh hoạt động vì nó nhận ra các khía cạnh cảm giác của tòa tháp xanh (cao, xanh, cứng), hay nó đang phản xạ trên một khía cạnh khác, ví dụ, “Hừm, ta từng thấy cái này ở đây trước đó”? Sẽ rất thú vị nếu tế bào thần kinh thực sự mã hóa lịch sử của trải nghiệm.

Vậy nên, nhóm nghiên cứu lấy tháp LEGO xanh ra khỏi hộp và cho con chuột ghé thăm thêm nhiều lần nữa mỗi ngày. Thật đáng ngạc nhiên là có các tế bào thần kinh hoạt động một cách đặc hiệu khi con chuột ở trong phạm vi từng có tòa tháp xanh.

Các tế bào thần kinh này là một nhóm tế bào khác với các tế bào vật thể, nên nhóm nghiên cứu gọi chúng là tế bào dấu vết vật thể (object-trace cell).1 Các tế bào dấu vết vật thể hoạt động để tìm kiếm dấu vết mờ ảo sót lại về nơi đáng lẽ phải có tòa tháp xanh, căn cứ theo bản đồ ảo bên trong chuột.

Nhưng điều còn đáng kinh ngạc hơn nữa là các tế bào dấu vết vật thể này vẫn tiếp tục hoạt động thêm trung bình khoảng 5 ngày sau khi tòa tháp xanh được lấy ra, khi con chuột dần học được là tòa tháp xanh đã không được đặt trở lại. Thực tế ảo phải được cập nhật để bắt kịp với thế giới thực, song cần có thời gian.

Nếu ai đó gần gũi ta qua đời, thì dựa trên điều ta biết về tế bào dấu vết vật thể, tế bào thần kinh vẫn hoạt động mỗi khi ta kỳ vọng người thân vẫn đang trong phòng. Và dấu vết thần kinh này vẫn còn cho đến khi ta hiểu được là người thân yêu sẽ không bao giờ quay lại thế giới vật chất này nữa. Ta phải cập nhật bản đồ ảo của mình, tạo ra một bản đồ sửa đổi cho cuộc sống mới của mình. Có ai lấy làm lạ không khi phải mất nhiều tuần, tháng đau buồn cùng trải nghiệm mới để ta học cách tránh gặp lại lần nữa?