Cung điện ký ước: Bí quyết ghi nhớ của thám tử Sherlock Holmes


Sherlock Holmes ghi nhớ mọi thứ bằng cách tưởng tượng rằng ông đang lưu trữ thông tin trong một “cung điện ký ức”, một kỹ thuật có nguồn gốc từ thời Hy Lạp cổ đại. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã chứng minh phương pháp này thực sự có tác dụng tạo ra những ký ức lâu dài.Sherlock Holmes là một nhân vật thám tử hư cấu, do nhà văn người Anh Arthur Conan Doyle sáng tạo nên.

Holmes nổi danh với khả năng quan sát, diễn dịch, am hiểu về khoa học pháp y và khả năng suy luận logic tuyệt vời. Đây những yếu tố giúp ông phá được nhiều vụ án phức tạp.

Thám tử Sherlock Holmes trong bộ phim The Adventures of Sherlock Holmes (1939). Ảnh: Alamy.

Holmes áp dụng một kỹ thuật ghi nhớ có thật được gọi là phương pháp loci. Từ “loci” là dạng số nhiều của từ “locus”, có nghĩa là vị trí hoặc nơi chốn. Người sử dụng phương pháp loci sẽ tưởng tượng mình đang đi dạo quanh một địa điểm quen thuộc, chẳng hạn như một con đường [trong trường hợp của Holmes là một cung điện].

Để ghi nhớ một dữ liệu thông tin nào đó, bạn có thể “thả” nó tại một vị trí dọc theo con đường quen thuộc trong tưởng tượng của bạn. Khi cần truy xuất thông tin, bạn sẽ hình dung đang đi bộ trở lại vị trí đó và “nhặt nó lên”. Ví dụ, nếu bạn là người đã biết mọi ngõ ngách tại Công viên Trung tâm ở thành phố New York (Mỹ), bạn có thể tưởng tượng trong lúc đi bộ tại công viên, bạn thả từ “sách” ở Nhà thuyền (Boat House), sau đó là từ “chai nước” ở khúc cua tiếp theo, cuối cùng là từ “không gian” tại đài phun nước. Khi bạn muốn nhớ các từ, bạn hãy hồi tưởng lộ trình đã đi trong công viên theo thứ tự ban đầu, nhờ đó kích hoạt khả năng nhớ lại thông tin.

Bằng cách luyện tập theo phương pháp loci, các nhà vô địch trí nhớ thế giới có thể ghi nhớ một lượng lớn thông tin không theo thứ tự, chẳng hạn như danh sách các từ, dãy số và bộ bài, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances vào tháng 3/2021. Tuy nhiên, Giải Vô địch Trí nhớ Thế giới (World Memory Championships) chỉ kiểm tra trí nhớ ngắn hạn, và hiện nay chỉ có một số ít các nghiên cứu đã xem xét bộ não của những người sử dụng phương pháp này để cải thiện trí nhớ.

“Chúng tôi bị cuốn hút bởi khả năng đạt được hiệu suất trí nhớ phi thường từ những người tham gia Giải Vô địch Trí nhớ Thế giới”, Isabella Wagner, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học Vienna (Áo), cho biết. “Phương pháp loci sử dụng các địa điểm hoặc tuyến đường quen thuộc như một giàn giáo hoặc bộ khung để liên kết với các thông tin mới lạ, không liên quan. Sự kết hợp giữa những điều đã biết trước đó – lộ trình quen thuộc – và thông tin mới tạo ra những liên kết rất mạnh mẽ giúp tăng cường trí nhớ”.

Để đánh giá phương pháp loci, Wagner và cộng sự đã tuyển chọn 17 “vận động viên trí nhớ” chuyên nghiệp, những người được xếp hạng top 50 thế giới trong các cuộc thi về trí nhớ. Họ cũng tuyển chọn 16 người khác tương đồng với các vận động viên về nhiều đặc điểm như tuổi tác và trí thông minh. Nhóm nghiên cứu đã chụp ảnh cộng hưởng từ (fMRI) bộ não của những người tham gia trong khi yêu cầu họ học thuộc các từ ngẫu nhiên trong một danh sách. Sau đó, các nhà khoa học đưa cho những người tham gia mỗi lần ba từ trong danh sách và yêu cầu họ nhớ lại xem các từ có ghi theo đúng thứ tự đã học thuộc trước đó hay không.

Trong phần thứ hai của nghiên cứu, Wagner tuyển chọn 50 người trước đây không có kinh nghiệm về các phương pháp ghi nhớ. Wagner đào tạo cho 17 người trong số họ ghi nhớ bằng phương pháp loci trong sáu tuần. Những người tham gia còn lại thuộc nhóm kiểm soát [hay nhóm đối chứng]. Nhóm nghiên cứu quét não của những người tham gia bằng fMRI khi họ thực hiện các nhiệm vụ giống nhau, cả trước và sau quá trình đào tạo. Các nhà khoa học cũng yêu cầu những người tham gia nhớ lại các từ cần ghi nhớ trong danh sách sau khi quét fMRI 20 phút và 24 giờ. Họ dùng bài kiểm tra này để xác định trí nhớ ngắn hạn [hoặc những ký ức có thể nhớ được sau 20 phút nhưng không phải sau 24 giờ], và trí nhớ dài hạn [những ký ức có thể nhớ được sau 24 giờ].

Bốn tháng sau, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra lại khả năng ghi nhớ của những người tham gia.
Kết quả cho thấy, những người tham gia có trí nhớ dài hạn tốt hơn sau khi luyện tập với phương pháp loci. Nhưng họ không có sự thay đổi đáng kể về trí nhớ ngắn hạn so với nhóm đối chứng.


Sau 20 phút, những người sử dụng phương pháp loci nhớ trung bình khoảng 62 từ trong danh sách, trong khi những người không được đào tạo chỉ nhớ được 36 từ. Sau 24 giờ, những người sử dụng phương pháp loci nhớ khoảng 56 từ trong danh sách, so với 21 từ tương ứng ở nhóm đối chứng.
Bốn tháng sau, những người được đào tạo theo phương pháp loci có thể nhớ trung bình khoảng 50 từ với một danh sách các từ mới, so với 27 từ ở nhóm đối chứng. Hơn nữa, dữ liệu quét não fMRI cho thấy các vận động viên trí nhớ hàng đầu thế giới và những người tham gia được đào tạo theo phương pháp loci có hoạt động não tương tự nhau khi họ ghi nhớ danh sách các từ và thứ tự của chúng.
Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy một điều bất ngờ. “Trong khi các vận động viên trí nhớ và những người học phương pháp loci tham gia vào các bài kiểm tra, cường độ hoạt động trong não của họ thấp hơn so với nhóm đối chứng ở những khu vực não liên quan đến xử lý trí nhớ và trí nhớ dài hạn”, Wagner cho biết. “Điều này khiến chúng tôi hơi ngạc nhiên, vì hiệu suất ghi nhớ tốt hơn thường liên quan đến việc gia tăng mức độ hoạt động ở các vùng não khác nhau”.


Nói cách khác, nhóm nghiên cứu phát hiện việc kích hoạt não ít hơn dẫn đến trí nhớ tốt hơn. Điều này có thể là do phương pháp loci thúc đẩy não hoạt động hiệu quả hơn, thông qua việc gia tăng các liên kết giữa những vùng não quan trọng có nhiệm vụ lưu trữ trí nhớ dài hạn.
“Hầu như ai cũng có thể học cách sử dụng phương pháp loci. Mặc dù phương pháp này đòi hỏi phải luyện tập thường xuyên nên có thể không phù hợp với tất cả mọi người, nhưng nó chắc chắn có thể giúp bạn tăng cường trí nhớ và đạt được hiệu suất bộ nhớ cao hơn, thậm chí trở nên vượt trội”, Wagner nhận định.
Hiện tại, nhóm nghiên cứu chưa thể xác định phương pháp loci có thể giúp giảm bớt tình trạng suy giảm nhận thức trong quá trình lão hóa tự nhiên hay không, hoặc mức độ hiệu quả của nó trong việc hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến trí nhớ. “Tuy nhiên, chúng tôi rất vui mừng về những kết quả đã đạt được. Đây sẽ là tiền đề cho các nghiên cứu trong tương lai để giải đáp những câu hỏi tương tự như trên”, Wagner nói trên.

Quốc Hùng (Theo Live Science) / khoahocphattrien

Hóa ra não cố tình quên


Các nhà nghiên cứu phát hiện não có những quy trình chủ động cho quên. Rất có thể, “quên đi” chính là trạng thái mặc định của não.????

Suốt từ xưa đến nay, khoa học vẫn tập trung nghiên cứu cách não thu thập và lưu trữ thông tin thành trí nhớ ngắn hạn, trí nhớ dài hạn… Vì sợ “quên” mà nghiên cứu “nhớ”, nhưng trớ trêu thay, việc quên của não lại chẳng mấy người quan tâm.

“Phần lớn những thứ đang diễn ra trong đời tôi, nhiều khả năng rồi tôi sẽ chẳng nhớ gì khi 80 tuổi. Chẳng hiểu sao lĩnh vực thần kinh học lại không xem ‘quên’ là việc quan trọng?” – Michael Anderson thắc mắc. Ông là nhà nghiên cứu của Đại học Cambridge, từ những năm 1990 đã chỉ tập trung tìm hiểu về sự quên.

“Nếu không có quá trình quên, ta sẽ hoàn toàn không có ký ức” – Oliver Hardt, chuyên gia của Đại học MacGill, khẳng định. Theo chuyên gia về “nhớ và quên” này, nếu cái gì cũng nhớ thì não sẽ ngập ngụa những ký ức “vớ vẩn”.

Ông nói, do não không biết được ngay thông tin nào là quan trọng nên cứ gặp thông tin là nó ra sức cố mã hóa cho bằng hết đã, càng nhiều càng tốt, sau đó từ từ xóa đi gần hết.

Bằng chứng là nhiều người sau một ngày có thể nhớ lại mọi sự kiện (kể cả những chi tiết lăng nhăng nhất) trong ngày hôm đó, nhưng chỉ mấy ngày sau, mấy tuần sau là quên. “Quên là một bộ lọc – Hardt nói – Quên giúp lọc đi những thứ mà não thấy là không quan trọng”.

Vài năm gần đây, cuối cùng thì người ta cũng chịu thực hiện một số thí nghiệm để tìm hiểu về bản chất của bộ lọc này.

Engram và quên kiểu bị động

Ở loài có vú, ký ức cũng nhiều loại. Ký ức mới thường nằm ở hồi hải mã, ký ức cũ được lưu ở vỏ não. Nếu nhớ có nhiều loại thì quên cũng có nhiều dạng.

Thời trước, các lý thuyết về quên chủ yếu nhấn mạnh vào quá trình quên thụ động, coi mất ký ức là hậu quả của việc tự nhiên hỏng đi hay không sao truy cập được các dấu vết “bằng xương bằng thịt” của một số ký ức, gọi là các engram.

Quá trình quên bị động như thế có thể là do mối nối giữa các neuron chuyên mã hóa ký ức tự nhiên bị hỏng, do các neuron đó chết ngẫu nhiên, do hỏng hóc của những hệ thống thường ra vẫn giúp củng cố và ổn định ký ức mới, hoặc do mất đi những gợi ý chỉ dẫn về bối cảnh cũ… khiến khó mà lấy lại được một ký ức.

Tuy nhiên giờ đây, các nhà nghiên cứu đang quan tâm nhiều hơn tới các cơ chế quên chủ động, trong đó não chủ động xóa hoặc giấu đi các engram ký ức.

Quên nội tại – não chủ động quên

Năm 2017, người ta xác định được dạng một dạng quên chủ động gọi là quên nội tại, liên quan đến một tập hợp tế bào mà hai nhà thần kinh học Ronald Davis và Yi Zhong gọi là “các tế bào quên”; chúng chuyên tiết ra những chất làm thoái hóa các engram của tế bào “nhớ”.

Trong một thí nghiệm, Ronald Davis cho ruồi giấm ngửi một mùi hương và đem “chích” điện chúng. Khi cho ngửi lại mùi ấy vào lần thí nghiệm sau, lũ ruồi giấm bèn tránh xa do ký ức đã gắn liền với trải nghiệm giật điện kia: rõ ràng là chúng có trí nhớ.

Biết trong não ruồi giấm có một số tế bào liên tục tiết ra dopamine vốn là một chất vừa giúp hình thành ký ức vừa giúp xóa ký ức, Davis đã thử ngăn lại không để dopamine tiết ra ở não ruồi, và ông thấy trí nhớ của ruồi tăng lên gấp đôi trong thử nghiệm trên.

Nhóm của Davis giải thích như sau: ngay sau khi hình thành một ký ức mới thì cũng là lúc cơ chế quên nhờ dopamine bắt đầu xóa ký ức đó ngay. Ấy là do các tế bào luôn có khuynh hướng “bảo tồn”, phục hồi những thay đổi về cấu trúc, quay về trạng thái gốc trước khi bị hình thành các engram “vết hằn ký ức”.

May thay, não vẫn nhận ra có một số ký ức là quan trọng, thế là nó tung ra ngay một quy trình khác để củng cố, bảo tồn các engram ký ức quan trọng ấy.

Từ đó ta có sự cân bằng giữa cái nhớ vào với cái quên đi. Davis nhận thấy tính chủ động của não là ở đây: đâu đó trong não luôn có một thứ phán quan tỉnh táo, báo cho não biết ký ức nào đáng nhớ về lâu về dài, và ký ức ấy sẽ được “ghi đè” lên quy trình quên.???

Từ ruồi giấm chuyển sang chuột, năm 2016, nhà thần kinh học Zhong ở Bắc Kinh thấy trong các neuron hồi hải mã của não chuột có một chất tên là Rac1. Khi ức chế Rac1 thì ký ức được giữ lại lâu hơn, tới 120 tiếng thay vì 72 tiếng. Còn tăng hoạt chất Rac1 lên ký ức chỉ giữ lại được chưa tới 24 tiếng.

Tóm lại, cả Davis và Zhong đều cho rằng trong não có các quy trình thường xuyên xóa đi những ký ức vừa mới được hình thành. Những quy trình này là tự thân, do dopamine và Rac1 điều phối, và rất có thể là một cơ chế mặc định của não: cứ thế đều đặn và chầm chậm, bền bỉ xóa đi mỗi ký ức mới toanh. Để làm gì? Để lấy chỗ mà còn nhớ.

Neuron mới và ký ức cũ

Neurogenesis là quy trình sinh ra tế bào não mới. Trước kia người ta thấy, nếu trước khi học mà cho dùng các thuốc thúc đẩy neurogenesis thì dường như việc học hành có tốt hơn. Và nếu dùng thuốc ngăn lại quá trình neurogenesis ở hồi hải mã thì cũng cản trở luôn sự hình thành ký ức mới.

Nhưng hồi năm 2014, khi thí nghiệm trên chuột, nhà thần kinh học Paul Frankland (Đại học Toronto) đã thấy “có vấn đề”. Đầu tiên họ huấn luyện cho chuột bạch một nhiệm vụ để tạo nên ký ức trong não chuột.

Kế tiếp, họ dùng thuốc để thúc quá trình neurogenesis, xem thử các neuron mới sẽ ảnh hưởng thế nào đến cái ký ức “học hành” đã được lưu trữ kia. Một tháng sau, khi Frankland và cộng sự mang những con chuột ra thử, họ thấy những con dùng thuốc kích neurogenesis có trí nhớ tệ hơn hẳn so với những con không dùng thuốc.

Frankland ngờ rằng quy trình sinh neuron mới đã gây khó khăn cho việc gọi ra những ký ức trước đó được giữ trong hồi hải mã của não chuột.

Nói nôm na thì những mạch nối thần kinh được thêm vào ấy đã đè chồng lên mạch điện lưu giữ những ký ức cũ, làm hỏng các engram ký ức cũ, hoặc khiến cho khó mà tách ký ức cũ khỏi ký ức mới.

Người ta lại thấy khi kích thích quy trình neurogenesis ở đồi hải mã lên, ký ức mới bị ảnh hưởng nhưng ký ức lâu ngày có vẻ không sao.

Frankland giải thích rằng do những ký ức cũ đã được não “nhanh tay” chuyển sang lưu trữ ở vỏ não thành trí nhớ dài hạn. Như vậy quá trình neurogenesis ở đồi hải mã sẽ làm hỏng các ký ức trong vòng một tuần hơn là những ký ức có nhiều tháng, nhiều năm trước đó.

Vẫn còn nhiều thứ lù mù

Một trong những băn khoăn lớn của con người là ký ức. Khi ký ức bị quên dù vì bất kỳ cơ chế nào, chúng sẽ ra sao? Mọi dấu vết của chúng đều bị xóa đi sao? Hay chúng vẫn tồn tại dưới một dạng nào đó mà ta không “chạm” tới được? Ta có thể điều khiển được việc quên không?

Từ chục năm trước, hai vợ chồng nhà khoa học Robert Calin-Jagerman và Irina Calin-Jagerman vẫn nghiên cứu về sự hình thành ký ức ở loài sên biển. Đến năm 2017, họ đã chuyển sự chú ý sang việc quên của loài này.

Trong pha đầu của thí nghiệm, họ chích điện vào chỉ một bên thân sên biển. Kết quả, sên biển “học được” cách đáp ứng phản xạ ở nửa bên thân ấy.

Rồi họ để cho đám sên biển quên đi cái đáp ứng đã học được kia trong vòng một tuần, đến mức khi kích thích (bằng các tác nhân khác), hai nửa cơ thể của sên biển đã phản ứng đồng đều.

Tiếp đến họ lại đem sên biển ra chích điện một lần nữa, đồng đều hai bên thân. Họ thấy bên nửa thân từng bị chích điện có phản ứng nhiều hơn là bên nửa thân chưa bị chích trước đó.

Họ kết luận (nghe rất đơn sơ) rằng khác biệt này cho thấy một mảnh nào đó của ký ức vẫn còn tồn tại trong não con vật.

Và con vật đã thay đổi hành vi do hệ thần kinh của nó đã kịp mã hóa trải nghiệm đau đớn trước đó, đến nỗi sau cả một tuần dài, não sên vẫn chưa trở lại được trạng thái lúc chưa mang ký ức đau thương. Kết luận của họ (nghe có vẻ không liên quan) là: ký ức không phải cứ thế mà biến mất hoàn toàn.

Để tìm hiểu xem sau khi trải qua các quá trình quên thì cái gì còn sót lại, vợ chồng nhà Calin-Jagemans đã xem xét đến tận cơ cấu gene của sên biển, và đặc biệt chú ý tới khoảng 1.200 gene mà các nghiên cứu trước đó đã cho biết là có liên quan đến việc lưu trữ ký ức ở loài này.

Họ phát hiện trong số đó có 11 gene vẫn còn hoạt động ở một bên não của sên nhưng lại biến mất ở nửa não bên kia, ngay cả khi con sên về sau rõ ràng đã quên hẳn cú sốc điện.

Vì sao 11 gene này vẫn hoạt động tích cực và chức năng của chúng là gì thì chưa ai biết. Có thể chúng chính là những gene liên quan tới ký ức bị chích điện, hoặc lưu giữ các ký ức ấy hoặc tẩy xóa các ký ức ấy. Mọi thứ còn để ngỏ đó, đợi các thí nghiệm sau…

Ứng dụng gì ?

Biết rõ vai trò của các gene, các chất, các quy trình gây quên thì được gì? Thì ta có thể can thiệp và đảo ngược hoặc trì hoãn lại các bệnh mất trí nhớ, lú lẫn. Bên cạnh đó, tuy ta vẫn quen với quan niệm rằng quên là xấu, là đáng buồn, nhưng thực ra trong một số trường hợp quên lại là việc tốt.

Nếu can thiệp được vào các cơ chế quên, khoa học có thể giúp người ta quên đi những ký ức xấu dễ dàng hơn và nhớ những ký ức tốt được lâu hơn, thậm chí có thể dùng trong cai nghiện.

Davis, người nghiên cứu việc quên ở ruồi giấm, nói rằng tiềm năng của việc ứng dụng trong tương lai phụ thuộc hoàn toàn vào việc hiểu rõ tới đâu các cơ chế quên chủ động của não.

Nhưng theo ông, vẫn còn rất nhiều cơ chế mà khoa học chưa biết. Và giả dụ đến một ngày khoa học có thể chủ động làm người ta nhớ và quên, thì lúc đó lại vẫn phải đối diện với sự chặt chẽ của các nhà đạo đức học.

Theo nhà thần kinh học Paul Frankland, nếu ai đó bảo có thể cho người ta quên một cách chọn lọc (tức chọn ra ký ức gì cần xóa thì cho xóa) thì nghe cũng sợ thật; nhưng nếu có thể tạo ra một thứ thuốc gì đó để quên đi mọi việc một cách đồng đều thì sao? Trong một số trường hợp, theo Paul Frankland, vấn đề đạo đức là… không thành vấn đề.

DALMEET SINGH CHAWLA

Phạm Phong (lược dịch) / Theo TTCT