Hãy tưởng tượng bộ não như một thành phố rộng lớn về đêm. Hàng ngàn ngọn đèn bật tắt đồng thời ở mọi khu vực. Thoạt nhìn, có vẻ như đó là một sự nhấp nháy hỗn loạn. Nhưng nếu quan sát đủ lâu, bạn có thể nhận thấy những quy luật: khi một người vui, «hình ảnh ánh sáng» sẽ khác, khi lo lắng — hoàn toàn khác.
Chính điều này đã trở thành chủ đề của một nghiên cứu mới được công bố trên Nature Computational Science.
Các nhà khoa học đã làm việc với 18 bệnh nhân động kinh, những người đã được cấy điện cực vào não vì lý do y tế. Trong khi xem các hình ảnh và video gây xúc động, những người tham gia liên tục đánh giá cảm xúc của họ: mức độ dễ chịu hay khó chịu của cảm xúc và mức độ mạnh mẽ của nó. Đồng thời, máy tính ghi lại hoạt động điện của não.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã đào tạo một trí tuệ nhân tạo để tìm kiếm mối liên hệ giữa các tín hiệu này và những gì con người cảm nhận. Kết quả là hệ thống đã học được cách xác định khá chính xác trạng thái cảm xúc gần như theo thời gian thực.
Điều thú vị nhất lại nằm ở một khía cạnh khác. Trước đây, hầu hết các nghiên cứu tương tự chỉ phân tích hoạt động của chất xám trong não – nơi chứa thân tế bào thần kinh. Nhưng các tác giả đã quyết định bổ sung thêm tín hiệu từ chất trắng – những «cáp» kết nối các vùng khác nhau của não.
Hóa ra, chính trên những «đại lộ thần kinh» này truyền đi một lượng thông tin khổng lồ về cảm xúc. Khi mô hình tính đến cả chất xám và chất trắng cùng lúc, độ chính xác của nó đã tăng lên đáng kể.
Vài năm trước, người ta vẫn cho rằng cảm xúc chủ yếu sinh ra ở các cấu trúc riêng biệt, ví dụ như hạnh nhân. Công trình mới cho thấy một bức tranh phức tạp hơn: cảm xúc không tồn tại ở một vùng não duy nhất. Nó phát sinh nhờ sự phối hợp hoạt động của cả một mạng lưới, bao gồm vỏ não, đồi thị, hệ viền và các đường dẫn thần kinh kết nối chúng.
Nhưng một câu hỏi triết học thú vị đặt ra.
Nếu máy tính có thể xác định được rằng một người đang lo lắng hay vui mừng, điều đó có nghĩa là nó đã «đọc» được cảm xúc của người đó không?
Không hoàn toàn.
Thuật toán nhận dạng các quy luật hoạt động điện thường đi kèm với những trải nghiệm nhất định. Điều này giống như dự báo thời tiết. Dựa vào mây, độ ẩm và áp suất, người ta có thể dự đoán mưa gần như chính xác, nhưng bản thân các thiết bị không cảm nhận được mùi đất ẩm hay sự mát lạnh của những giọt mưa đầu tiên.
Tương tự như vậy ở đây. Trí tuệ nhân tạo đã học cách dự đoán cảm xúc, nhưng điều đó chưa có nghĩa là nó hiểu được niềm vui, nỗi sợ hãi hay tình yêu từ bên trong.
Đối với khoa học thần kinh hiện đại, đây là một kết quả rất quan trọng. Nó hoàn toàn phù hợp với các lý thuyết xử lý dự đoán, theo đó bộ não không ngừng xây dựng các dự đoán về những gì đang xảy ra bên trong cơ thể và thế giới bên ngoài. Cảm xúc lúc này không phát sinh như những «nút hạnh phúc» hay «trung tâm sợ hãi» riêng biệt, mà là kết quả của việc liên tục so sánh kỳ vọng của bộ não với những gì đang thực sự xảy ra.
Nghiên cứu cũng có những hạn chế. Tất cả những người tham gia đều là bệnh nhân động kinh, do đó không thể tự động áp dụng kết quả cho toàn bộ dân số. Ngoài ra, cảm xúc được chính những người tham gia đánh giá, và chế độ thời gian thực chỉ mới được kiểm tra với bốn người.
Tuy nhiên, công trình cho thấy lĩnh vực công nghệ thần kinh đang phát triển nhanh chóng như thế nào. Trong tương lai, các hệ thống tương tự có thể giúp phát hiện sớm giai đoạn đầu của trầm cảm, cơn lo âu hoặc suy sụp tinh thần trước khi con người nhận thức được những gì đang xảy ra. Điều này mở ra những cơ hội mới để điều trị các rối loạn tâm thần.
Nhưng đồng thời, một câu hỏi đạo đức mới cũng nảy sinh: nếu công nghệ một ngày nào đó có thể nhận diện rất chính xác cảm xúc của chúng ta qua hoạt động não bộ, thì ranh giới giữa chăm sóc y tế và quyền riêng tư nội tâm của con người nên ở đâu? Chính câu hỏi này, có lẽ, sẽ trở thành một trong những thách thức chính của khoa học thần kinh trong những năm tới.
