Hình 1. Minh họa kích thích bằng điện cực lên não bộ. Anode positive: điện cực dương, cathode negative: điện cực âm, direction of current flow: chiều dòng điện. Nguồn: King’s College, London.
Với sự phát triển thần tốc của khoa học, sự tồn tại của một thiết bị hỗ trợ học kỹ năng cấp tốc như trong phim “Ma trận (The Matrix)” có thể sẽ bước ra ngoài giới hạn viễn tưởng trong tương lai gần. Phòng thí nghiệm Khoa học Thông tin HRL, Malibu, California, Hoa Kỳ vừa khám phá tác dụng kích thích não bộ của dòng điện thấp có thể đẩy nhanh tốc độ học hỏi kỹ năng mới như học ngôn ngữ, điều khiển máy bay [1].
Chủ nhiệm nghiên cứu, tiến sĩ Matthew Phillips và cộng sự sử dụng kỹ thuật kích thích dòng điện trực tiếp xuyên sọ (Transcranial Direct Current Stimulation - tDCS) - một phương pháp kích thích thần kinh không qua phẫu thuật bằng cách trực tiếp dùng dòng điện không đổi tác động tới một vùng não nhất định [1,2].
Nhóm nghiên cứu theo dõi hoạt động não bộ và mức độ ghi nhớ quy trình kỹ thuật của 32 tình nguyện viên tham gia huấn luyện lái máy bay mô phỏng. Các tình nguyện viên được chia ngẫu nhiên vào 4 nhóm: nhóm đối chứng (7 người, nhóm I) và nhóm nhận kích thích điện cực dương gây tăng hoạt động tại vùng lưng bên vỏ não trước (vùng đảm nhiệm các chức năng điều hành) (7 người, nhóm II), nhóm nhận kích thích điện cực dương gây tăng hoạt động tại vỏ não vận động (vùng phụ trách chuyển đổi các ý tưởng thành hoạt động của các bộ phận cơ thể) (10 người, nhóm III) và nhóm đối chứng tương ứng với nhóm III (8 người, nhóm IV).
Các thông số từ kết quả điện não đồ (EEG) và quang phổ cận hồng ngoại chức năng (fNIRS) cho thấy nhóm nhận tDCS (nhóm II và III) có tốc độ ghi nhớ cao và ổn định, đồng thời có sự thay đổi rõ rệt ở hoạt động của tế bào thần kinh, hoạt động tim và nồng độ oxy trong máu. Mặt khác, nhóm tDCS thực hiện kỹ thuật hạ cánh (ổn định tốc độ bay, canh chỉnh đường băng, góc và lực tiếp đất,…) chính xác hơn so với nhóm đối chứng (nhóm I và IV) [2].
Trong vài thập niên trở lại đây, tDCS đã giành được cái nhìn thiện cảm của giới chuyên môn và công chúng. Một số nghiên cứu cho rằng tDCS có thể hỗ trợ quá trình phục hồi chức năng của bệnh nhân đột quỵ, trầm cảm, tâm thần phân liệt, bệnh Alzheimer’s và làm tăng tư duy toán học, khả năng tập trung, trí nhớ, sức sáng tạo ở người bình thường, cũng như thúc đẩy hiểu biết về chức năng não bộ [3,4]. Đến nay, nghiên cứu của nhóm HRL là một trong những tiên phong mở ra cơ hội ứng dụng tDCS trong việc đẩy nhanh học tập các kỹ năng.
Tiến sỹ Phillips tỏ ra lạc quan với triển vọng ứng dụng phương pháp trên quy mô lớn. Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục tối ưu hóa và xây dựng quy trình chi tiết với hi vọng ứng dụng trong môi trường dạy học và các khóa huấn luyện kỹ năng như luyện thi đại học, bổ trợ ngoại ngữ, lái xe.
Bên cạnh đó, tDCS cũng tạo ra không ít lo ngại khi chưa hề có giới hạn sử dụng cụ thể, cũng như gây nhiều tranh cãi xung quanh vấn đề đạo đức sinh học [5]. Ảnh hưởng thực sự của tDCS lên não bộ - cơ quan tinh xảo và phức tạp nhất của con người - tương đối khó ước đoán. Những thành công của tDCS đều xuất phát từ các thử nghiệm được điều chỉnh rất kỹ lưỡng. Khi không có sự giám sát chuyên môn nghiêm ngặt, tDCS hoàn toàn có khả năng gây tác dụng phụ nguy hiểm, vì vậy cần vô cùng thận trọng khi triển khai. Tuy nhiên, khám phá này là một tín hiệu lạc quan, đưa giấc mơ viễn tưởng tiến một bước gần hơn tới thế giới hiện thực.
Tác giả: Hà Diệu Anh (NCS ĐH Bang Oregon, Hoa Kỳ).
Biên tập viên: NCS Lê Hoàng (Trung tâm nghiên cứu thần kinh-mạch SNU-Harvard, ĐH Quốc gia Seoul, Hàn quốc).
Tài liệu tham khảo
1. Researchers demonstrates the potential to enhance the human intellect’s existing capacity to learn new skills. Neuroscientist News. http://www.neuroscientistnews.com/research-news/researchers-demonstrates-potential-enhance-human-intellects-existing-capacity-learn. [Accessed March 29, 2016].
2. Choe, J., Transcranial Direct Current Stimulation Modulates Neuronal Activity and Learning in Pilot Training. Front Hum Neurosci, 2016. 10:34, p. 1-25.
3. Shin, YI., Transcranial direct current stimulation (tDCS) - application in neuropsychology. Neuropsychologia, 2015. 69: p.154-75.
4. Filmer, HL., Applications of transcranial direct current stimulation for understanding brain function. Trends Neurosci., 2014. 37(12): p.742-53.
5. Dubljević, V., The rising tide of tDCS in the media and academic literature. Neuron, 2014. 82(4):731-6.
-----
Bài đăng: 04/23/2016
Add new comment