Đánh dấu miễn dịch, giải trình tự RNA từng tế bào và ghi lại hoạt động điện - được trang bị kho vũ khí phương pháp luận này, các nhà nghiên cứu tại Viện Karolinska và Đại học Columbia dưới sự lãnh đạo của Constantinos Ampatzis đã lập bản đồ hệ thống thần kinh nội tim của cá ngựa vằn. Kết quả thật đáng kinh ngạc: thay vì một bó sợi thần kinh đơn giản, họ phát hiện ra ít nhất bốn loại tế bào thần kinh chuyên biệt, bao gồm các tế bào tạo ra các mẫu hoạt động nhịp nhàng, tương đương với các mẫu mà các bộ tạo nhịp trung tâm của tủy sống tạo ra để phối hợp chuyển động. Một số tế bào thần kinh này thể hiện các đặc tính giống như chức năng của máy tạo nhịp tim - chúng có thể tự khởi tạo và duy trì các cơn co thắt tim, chứ không chỉ đơn thuần truyền lệnh từ trên xuống.
Trong nhiều thập kỷ dài, khoa tim mạch đã bám vào một mô hình đơn giản: tim là một cơ quan thụ động, nhịp điệu của nó hoàn toàn bị chi phối bởi các cấu trúc tủy sống và thân não thông qua các con đường giao cảm và phó giao cảm. Khám phá năm 2024 đã lật ngược sự đồng thuận này. Mạng lưới thần kinh nội tim không chỉ là một bộ thu thụ động mà là một người tham gia đầy đủ vào quá trình điều hòa: nó nhận tín hiệu từ não, nhưng tự tích hợp thông tin và điều chỉnh lực co bóp trong thời gian thực. Đây không chỉ là một phản xạ; đây là một phép tính cục bộ.
Đối với các lý thuyết hiện đại về ý thức, phát hiện này trở nên sắc bén, gần với triết học. Lý thuyết xử lý dự đoán, được phát triển bởi Karl Friston và Andy Clark, khẳng định rằng não liên tục xây dựng các dự đoán về trạng thái của chính cơ thể dựa trên các tín hiệu cảm giác nội tạng - thông tin từ các cơ quan nội tạng. Những dự đoán này và các sai số trong chúng (sự khác biệt giữa dự kiến và thực tế) được coi là nền tảng của cảm giác cơ thể và nhận thức. Nếu tim có khả năng tích hợp thông tin cục bộ, tạo ra các mẫu riêng và gửi các tín hiệu phong phú đến não, thì cảm giác bên trong về nhịp tim không còn là một hiện tượng thuần túy của vỏ não. Ngoại vi không chỉ là một cảm biến; nó là một người diễn giải các quá trình của chính nó.
Nhưng ở đây nảy sinh một phản đối mà những người ủng hộ lý thuyết không gian làm việc toàn cục (những người phát triển nó - Bernard Baars, sau đó được mở rộng bởi Stanislas Dehaene) đưa ra với sức mạnh không thể cưỡng lại: ngay cả khi các tế bào thần kinh ngoại vi thực hiện các phép tính, ngay cả khi chúng xử lý thông tin tại chỗ, chúng không có cơ chế truyền phát rộng rãi cần thiết để đưa nội dung công việc của chúng vào không gian làm việc toàn cục của ý thức. Theo logic này, ý thức không chỉ đòi hỏi tính toán, mà còn đòi hỏi sự truyền phát - thông tin phải được truy cập đồng thời bởi nhiều hệ thống não. Tuy nhiên, phương pháp nghiên cứu của Ampatzis được thực hiện trên cá ngựa vằn và không bao gồm các phép đo tương quan hành vi ở động vật có vú, không chứa dữ liệu về sự hiện diện hay vắng mặt của một hệ thống truyền phát như vậy và không nghiên cứu trải nghiệm chủ quan. Quy mô của phát hiện được đánh giá khác đi khi chúng ta nhớ về các giới hạn của mô hình.
Hãy tưởng tượng một dàn nhạc trong đó người chỉ huy thiết lập máy đếm nhịp tổng thể và dải động, nhưng mỗi phần của các bè trưởng thực hiện các điều chỉnh vi mô của riêng họ - tăng tốc một chút, chậm lại một chút, nắm bắt các sắc thái của chỉ đạo và phản ứng ngay lập tức. Cấu trúc tổng thể vẫn có thứ bậc, nhưng quyền tự chủ cục bộ thay đổi bản chất của tổng thể, làm cho nó nhạy cảm hơn, sống động hơn. Đó có thể là cái nhìn về hệ thống nội tim: kiểm soát trung tâm được duy trì, nhưng mạng lưới thần kinh ngoại vi của tim biến đổi chất lượng của tín hiệu mà não nhận được và diễn giải - có thể ảnh hưởng đáng kể đến cách não nhận thức trạng thái của chính nó nói chung.
Nếu điều này là đúng, thì trước mắt phòng khám là một nhiệm vụ tích hợp bất thường: điều trị rối loạn nhịp tim và can thiệp vào khoa học thần kinh của ý thức có thể không phải là các lĩnh vực độc lập, mà là các mắt xích liên kết của một chuỗi. Một loại thuốc ổn định các tế bào thần kinh nội tim có thể gián tiếp ảnh hưởng đến chất lượng của các tín hiệu cảm giác nội tạng và do đó, đến cấu trúc của cảm giác cơ thể. Ngược lại, một can thiệp tâm thần tái cấu trúc mô hình dự đoán của não có thể thay đổi quyền tự chủ và sự ổn định của hoạt động tim. Ranh giới giữa cơ quan và ý thức, giữa ngoại vi và trung tâm, không còn là một câu hỏi siêu hình được đặt ra trong phòng làm việc của nhà triết học, mà là một vấn đề thực tế của phòng khám và phòng thí nghiệm thần kinh. Trên ranh giới này, sinh lý học và hiện tượng học gặp nhau, và cuộc gặp gỡ này chỉ mới bắt đầu.
