SINH LÝ PHẢN XẠ
4. MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THẦN KINH CAO CẤP Ở LOÀI NGƯỜI 1. Tư duy
4.1.1. Nhận thức ở vỏ não
4.1.1.1. Tiếp nhận thông tin từ ngoại biên
- Các vùng cảm giác ở vỏ não: vùng cảm giác thân nằm ở thùy đỉnh, vùng cảm giác nhìn nằm ở thùy chẩm, vùng cảm giác nghe nằm ở thùy thái dương. Mỗi vùng gồm 2 vùng nhỏ: vùng cấp I (vùng sơ cấp) và vùng cấp II (vùng thứ cấp).
- Hoạt động:
150
+ Vùng cấp I: nhận thông tin từ ngoại biên đưa về. Vùng này có chức năng cho biết các đặc điểm của tín hiệu cảm giác.
+ Vùng cấp II; nằm cạnh vùng cấp I và nhận thông tin từ vùng cấp I.
Vùng này có chức năng rút ra nghĩa của tín hiệu cảm giác (nâng cấp nhận thức).
4.1.1.2. Tiếp tục nâng cấp nhận thức toàn diện hơn
Các vùng liên hợp ở vỏ não có vai trò tập hợp và phân tích tín hiệu từ
nhiều vùng của vỏ não và dưới vỏ.
* Một số vùng liên hợp của vỏ não:
- Vùng tọa độ thân thể: nhận thông tin thị giác và cảm giác thân, xử lý thông tin để tính toán tọa độ các chi, tọa độ thân mình đang ở phương vị, cự ly nào.
- Vùng xử lý chữ viết: xử lý hình ảnh nhìn do thuỳ chẩm thu được từ
trang sách đọc, rút ra ý nghĩa của chữ, rồi đưa sang vùng Wernicke. Tổn thương vùng này thì vẫn hiểu tiếng nói nhưng đọc thì không hiểu, trở lại thành mù chữ.
- Vùng tên gọi các vật: lưu giữ tên gọi các vật.
- Vùng liên hợp trước trán: có vai trò đặt kế hoạch cho hành động và hình thành tư duy. Vùng này có khả năng gọi các thông tin (ký ức) từ các kho “nhớ”.
- Vùng lời nói Broca: có chức năng tạo lời nói.
- Vùng liên hợp viền (vỏ não viền): co chức năng hành vi, động cơ và xúc cảm.
- Vùng nhận mặt: nhận diện những người quen biết.
- Vùng nhận thức tổng hợp Wernicke: là vùng nhận cảm giác cuối cùng sau nhiều lần nâng cấp cho biết những nhận thức tổng hợp, toàn diện về vật. Ở người sự nhận thức này còn được hỗ trợ bởi các kiến thức thu được từ học tập cho biết thêm các thuộc tính, bản chất của vật. Tổn thương vùng nay có một đời sống như mất trí. Kích thích điện vùng này có thể tạo một tư duy phức tạp như ảo thanh, ảo thị.
* Đặc điểm hoạt động của các vùng liên hợp:
- Bán cầu ưu thế:
151
+ Bán cầu ưu thế (bán cầu minh bạch): vùng Wernicke, vùng Broca, vùng nhận thức chữ viết có đặc điểm phát triển mạnh ở một bên bán cầu hơn bên kia gọi là bán cầu ưu thế. 95% bán cầu ưu thế ở người là bán cầu trái (người thuận tay phải). Bán cầu ưu thế có chức năng chủ yếu là chức năng ngôn ngữ (lời nói, chữ viết).
+ Bán cầu không ưu thế (bán cầu biểu tượng): có chức năng chủ yếu là phân tích ý nghĩa truyền cảm (tượng thanh, tượng hình) của tín hiệu. Nói cách khác bán cầu này chuyên xử lý những tín hiệu thuộc phạm trù nghệ thuật giúp ta hiểu được cái hay, cái ý truyền cảm qua tiếng động, hình ảnh (nghe nhạc, xem tranh, xem tượng hay ý của giọng nói sẵng “tôi không bằng lòng việc ấy”…).
- Trao đổi thông tin giữa hai bán cầu: thông qua hồi thể trai.
4.1.2. Ý thức
- Ý thức gắn liền với tư duy. Ý thức là dòng chảy liên tục của độ thức tỉnh biết được là “ta” đang tồn tại và đang tư duy trong môi trường bao quanh.
- Các cử động tuỳ ý thường là có ý thức. các phản xạ điều hoà tạng như tuần hoàn, hô hấp, tiêu hoá thường là vô ý thức. Các quá trình trí tuệ (học, nhớ…) có khi là vô ý thức hoặc là dưới ý thức (tiềm thức). Ngủ là trạng thái sinh lý vô ý thức.
- Rối loạn ý thức:
+ Hôn mê: mất ý thức kéo dài không thể dùng kích thích thông thường làm tỉnh lại như đối với giấc ngủ.
+ Ngất xỉu: mất ý thức tạm thời và chốc lát.
+ Chết não: trạng thái não không còn khả năng có ý thức trở lại được nữa.
4.2. Ngôn ngữ
4.2.1. Quan niệm về hệ thống tín hiệu thứ nhất và hệ thống tín hiệu thứ hai
Những yếu tố tác động lên cơ thể là những kích thích. Mỗi kích thích là một tín hiệu.
Bảng 11.11. So sánh hệ thống tín hiệu thứ nhất và hệ thống tín hiệu thứ hai Hệ thống tín hiệu thứ nhất Hệ thống tín hiệu thứ hai
152
Là những tín hiệu có đặc tính cụ thể:
sờ, nghe, nếm, nhìn thấy được…
Là những tín hiệu có đặc tính trừu tượng. Hệ thống tín hiệu này thuộc về ngôn ngữ: lời nói, chữ viết…
Gồm các kích thích không điều kiện và có điều kiện.
Là những kích thích có điều kiện.
Hiểu nghĩa của một chữ, một lời tức là đã có PXCĐK. Do vậy người ta gọi hệ thống tín hiệu thứ hai là tín hiệu của tín hiệu.
Hệ thống tín hiệu này chung cho cả loài người và động vật.
Hệ thống tín hiệu thứ hai là đặc trưng riêng của loài người.
4.2.2. Nguồn gốc ngôn ngữ
- Nguồn gốc sinh học: khi vượn tiến hoá thành người thì:
+ Bộ máy phát âm phát triển tốt.
+ Não phát triển các trung khu ngôn ngữ như trung khu Wernicke có chức năng cảm giác của giao tiếp, trung khu Broca có chức năng vận động của giao tiếp.
- Nguồn gốc xã hội: nhu cầu về trao đổi sản phẩm lao động và hàng loạt các nhu cầu khác phát sinh trong đời sống xã hội như tình cảm, học tập…
4.2.3. Một số rối loạn ngôn ngữ
- Mất ngôn ngữ nhận cảm nghe (điếc lời), mất ngôn ngữ nhận cảm nhìn (mù chữ) do tổn thương các vùng liên hợp nghe hoặc nhìn ở vỏ não.
- Mất ngôn ngữ cảm giác (Wernicke) do tổn thương vùng Wernicke:
vẫn nghe và nhắc lại được lời nói hoặc đọc và viết lại được chữ viết nhưng không hiểu được lời hoặc chữ đó hàm ý gì.
- Mất ngôn ngữ vận động (Broca) do tổn thương vùng Broca: người nói biết mình định nói gì nhưng không điều khiển được hệ phát âm (dây thanh âm, môi, lưỡi…) để phát ra lời nói mà chỉ phát ra được tiếng ú ớ.
- Mất ngôn ngữ toàn bộ thường do tổn thương vùng Wernicke lan rộng ra xung quanh: thường sa sút trí tuệ toàn bộ.
4.3. Học tập
Thuật ngữ PXCĐK đang được thay dần bằng thuật ngữ “điều kiện hoá” và đây là cơ sở sinh lý của quá trình “học tập”.
153
4.3.1. Điều kiện hoá đáp ứng (điều kiện hoá kiểu Pavlov, điều kiện hoá type I)
- Thí nghiệm của Pavlov: phản xạ tiết nước bọt do ánh đèn ở chó, khi phản xạ hoàn thành có nghĩa là con chó đã “học” được việc tiết nước bọt mỗi khi chiếu đèn.
- Đặc điểm: đáp ứng thụ động theo hoàn cảnh chứ không do ý đồ của đối tượng.
4.3.2. Điều kiện hoá hành động (điều kiện hoá kiểu Skinner, điều kiện hoá type II)
- Thí nghiệm của Skinner: chuột đói nhốt trong hộp “Skinner” có ánh sáng mờ. Chuột bò khắp nơi, tình cờ dẫm chân lên một cái cần và thức ăn rơi xuống. Lâu dần chuột “học” được cách tạo ra thức ăn bằng việc chủ động dẫm lên cần.
- Đặc điểm: đáp ứng chủ động theo động cơ và hoàn cảnh riêng của đối tượng.
4.4. Trí nhớ
Sau khi “học” (điều kiện hoá hoàn thành) sẽ hình thành mạch đường mòn dấu vết (đường liên lạc tạm thời theo Pavlov)
Não luôn tràn ngập thông tin, cần phải sàng lọc: cái nhớ, cái không cần nhớ. Hệ viền (hệ limbic) quyết định thông tin nào quan trọng thì thuận hoá (facilitate) đường mòn dấu vết (lưu nhớ lại), thông tin nào không quan trọng thì xoá đi (quên đi).
4.4.1. Các học thuyết về trí nhớ
* Thuyết biến đổi cấu trúc tế bào não:
Quan sát dưới kính hiển vi điện tử thấy trí nhớ có liên quan đến việc:
- Hoạt hoá các synap trước đây không hoạt động.
- Tạo thêm synap mới.
* Thuyết phân tử:
Thí nghiệm của Connel: con giun dẹp (Planarium) trong bể nước, khi cho dòng điện đi qua sẽ cuộn mình lại. Chiếu sáng rồi mới cho dòng điện đi qua, lâu dần tạo được PXCĐK chiếu sáng thì giun cuộn mình lại. Cắt đôi giun tạo thành 2 con giun mới vẫn có phản xạ này. Nghiền nát giun rồi cho
154
con giun khác ăn, con giun này cũng có phản xạ tương tự. Connel cho rằng đường mòn dấu vết có liên quan RNA.
4.4.2. Phân loại trí nhớ
- Nhớ tức thì: nhớ xong quên ngay.
- Nhớ ngắn hạn: vài phút đến vài tuần.
- Nhớ dài hạn: vài tháng đến suốt đời.
4.5. Hành vi và động cơ
- Hành vi là một cách hành động - thường là vận cơ - ứng xử với điều kiện luôn biến động của môi trường sống. Hành vi diễn biến dưới tác dụng của động cơ.
- Động cơ là động lực thúc đẩy cơ thể chọn hành vi này mà không chọn hành vi khác.
Kiểm soát hành vi là chức năng của toàn bộ hệ thần kinh trong đó hiện tượng “động cơ thúc đẩy hành vi” được kiểm soát bởi hệ viền (hệ Limbic).
4.5.1. Cấu trúc hệ viền ( hệ limbic)
Hệ limbic đúng nghĩa gồm: bộ phận khứu giác, tổ chức cá ngựa (hippocampus), hạnh nhân (amygdale), vůng vách (septum). Ngoŕi ra cňn các vůng lięn quan: vůng limbic của vỏ năo, vůng hạ đồi, hạch trước cuống tuyến tùng, vùng limbic của não giữa, những nhân Limbic của đồi thị.
4.5.2. Chức năng hành vi của hệ viền
* Hành vi ăn uống:
- Vai trò của hạnh nhân: kích thích gây cử động cắn, nhai, liếm, chảy nước bọt, bài tiết của dạ dày, ruột… Tổn thương hai bên hạnh nhân làm mất bản năng ăn uống bình thường, con vật ăn mọi thứ mà trước đó nó không ăn.
- Vai trò của vùng hạ đồi:
+ Kích thích phần bên gây khát và đói có thể dẫn đến cuồng dại, cắn xé.
+ Kích thích nhân bụng giữa và vùng bao quanh gây cảm giác no nê, không muốn ăn, nằm yên.
Tổn thương vùng hạ đồi gây tác dụng ngược lại.
* Hành vi sinh dục
- Vai trò của hạnh nhân: kích thích gây tăng tiết GnRH và CRH; gây cương cứng, giao cấu, xuất tinh, rụng trứng, co tử cung, sổ thai. Tổn thương
155
hai bên hạnh nhân làm mất bản năng sinh dục bình thường, con vật tăng hoạt động sinh dục bất thường, có hành vi giao cấu cùng giới, khác loài, thậm chí
với những vật vô tri.
- Vai trò của vùng vách và hồi thể trai: kích thích gây cường sinh dục.
- Vai trò của tổ chức cá ngựa: điều hoà tiết kích dục tố, gây cường dương.
- Vai trò của vùng hạ đồi: vùng trước điều hoà sinh dục có chu kỳ (hoạt động ở vật cái), phần sau điều hoà sinh dục không theo chu kỳ (hoạt động ở vật đực).
* Hành vi xúc cảm
* Các chức năng khác của hệ viền - Chức năng khứu giác.
- Điều hoà nhịp sinh học: nội tiết, thân nhiệt, thải Na+, K+, lượng nước tiểu.
- Học tập và trí nhớ (tổn thương gây mất trí nhớ gần).
- Thúc đẩy động cơ (gây thích thú hoặc khó chịu).
Những chức năng trên đều có ảnh hưởng đến hành vi.
4.5.3. Chức năng thúc đẩy động cơ của hệ viền
- Hệ viền có vai trò thúc đẩy động cơ thông qua việc tạo cảm giác dễ chịu thích thú (thưởng) hay khó chịu muốn lảng tránh (phạt).
- Thí nghiệm tìm vùng “thưởng” và vùng “phạt” ở não: đặt điện cực trong não con vật nối với một cái cần trong chuồng, khi đạp cần sẽ đóng mạch điện.
+ Các trung tâm thưởng: nếu điện cực đặc vào vùng mà khi kích thích con vật cảm thấy thích thú thoả mãn nó sẽ bỏ ăn, ấn cần suốt ngày. Đó là vùng thưởng gồm phần nằm dọc theo bó giữa của não trước, nhân bên và nhân bụng giữa vùng hạ đồi, vùng vách, một số vùng ở hạnh nhân, đồi thị, hạch nền, não giữa.
+ Các trung tâm phạt: nếu điện cực đặt vào vùng mà khi kích thích con vật cảm thấy khó chịu, lo sợ nó sẽ tránh ấn cần hoặc chạy trốn. Đó là vùng phạt nằm quanh rãnh Sylvius, quanh não thất, một số vùng ở hạnh nhân và hải mã.
156
- Những kích thích có tác dụng thưởng hay phạt sẽ được nhớ sâu sắc.
Những kích thích “vô thưởng vô phạt” sẽ mau quên. Như vậy các trung tâm thưởng-phạt của hệ viền có vai trò chọn lọc thông tin để học và nhớ.
- Các thuốc an thần ức chế cả trung tâm thưởng và phạt do đó làm giảm hoạt tính tình cảm loại bỏ nhiều hành vi của đối tượng.
4.6. Xúc cảm
- Xúc cảm là hành vi tình cảm thể hiện bằng sự đáp ứng thân thể (cười, khóc, thở dài…), đáp ứng thực vật (đỏ mặt, tái mét, toát mồ hôi, tăng huyết áp…) và đáp ứng có ý thức chủ quan (vui, buồn, phấn khởi, thờ ơ…).
- Hoạt động xúc cảm được điều hoà bởi nhiều cấu trúc thần kinh trong đó quan trọng nhất là hệ viền (nên còn gọi “não xúc cảm”), các chất truyền đạt thần kinh và một số hormon. Ở loài người xúc cảm còn được điều tiết cao cấp và phức tạp bởi các yếu tố xã hội như các ước lệ, giáo dục, học vấn…
- Các loại xúc cảm: có một dải tần phổ các thể loại xúc cảm từ buồn nản, suy sụp đến cuồng nộ, điên rồ. Người ta chia thành 2 nhóm:
+ Xúc cảm hưng cảm là trạng thái khí sắc nâng cao, vui vẻ cùng với sự ham muốn, tư duy nhanh, hoạt động tăng.
+ Xúc cảm trầm cảm là trạng thái khí sắc suy giảm, buồn rầu chán nản, giảm ham muốn, nặng nề về thể xác, giảm hoạt động cơ thể.
157