Hãy tưởng tượng rằng ở sâu trong não bộ, bên trong một cấu trúc cổ xưa chỉ bằng quả óc chó, có một bộ chuyển mạch chính đóng vai trò quyết định giữa trạng thái "tôi đang ở đây và nhận thức thế giới" với trạng thái "não bộ đang ở chế độ tiết kiệm năng lượng". Các nhà khoa học vừa mới khám phá ra cơ chế hoạt động của nó.
Vào ngày 27 tháng 5 năm 2026, một bài báo có thể thay đổi căn bản hiểu biết của chúng ta về ý thức đã được đăng tải trên tạp chí Nature Human Behaviour. Tiêu đề của nghiên cứu này rất đơn giản nhưng đầy sức nặng: "Thalamic oscillations distinguish natural states of consciousness in humans" – "Các dao động đồi thị giúp phân biệt các trạng thái ý thức tự nhiên ở con người".
Làm thế nào để có thể nhìn thấu vào bên trong "chiếc hộp đen" này?
Việc nghiên cứu đồi thị ở những người khỏe mạnh là điều gần như không thể vì cấu trúc này nằm quá sâu trong não. Tuy nhiên, 17 bệnh nhân bị động kinh nặng đã được đặt sẵn các điện cực kích thích não sâu (DBS). Những điện cực này đã trở thành một kho báu khoa học thực sự đối với các nhà nghiên cứu.
Các chuyên gia đã ghi lại hoạt động của đồi thị trong nhiều giờ và nhiều ngày liên tục (trung bình khoảng 40 giờ mỗi người). Đồng thời, họ cũng tiến hành đo điện não đồ (EEG) thông thường trên da đầu và theo dõi chuyển động của mắt. Kết quả thu được là một khối lượng dữ liệu khổng lồ trực tiếp từ vùng sâu thẳm của não bộ.
Khám phá quan trọng nhất
Họ đã phát hiện ra một "nhịp điệu ý thức" rõ ràng và đáng tin cậy trong dải tần số 19–45 Hz (bao gồm các sóng beta nhanh và gamma thấp).
- Khi nhịp điệu này mạnh mẽ — con người hoặc đang ở trạng thái tỉnh táo, hoặc đang trong giấc ngủ REM (giai đoạn của những giấc mơ sống động).
- Khi nhịp điệu này gần như biến mất — đó là giấc ngủ sâu NREM không mộng mị, chính là chế độ "ngắt kết nối" để phục hồi năng lượng.
Đặc biệt thú vị là biểu hiện của bộ não trong giấc ngủ REM. Khi đôi mắt bắt đầu chuyển động nhanh dưới mí mắt khép kín (giai đoạn REM pha), trong đồi thị sẽ bùng lên những đợt dao động nhanh mạnh mẽ. Tại thời điểm đó, não bộ như thể đang "bật ý thức" ngay bên trong giấc ngủ — và con người sẽ trải nghiệm những giấc mơ sống động, đầy cảm xúc.
Những tín hiệu mạnh nhất được ghi nhận chính tại các nhân trung tâm của đồi thị — nơi đôi khi được gọi là "cánh cổng của ý thức". Việc kích thích các nhân này trong một số trường hợp nhất định có khả năng đưa con người thoát khỏi trạng thái ý thức tối thiểu và thậm chí là hôn mê.
Điều này thay đổi quan điểm hiện nay như thế nào?
Nghiên cứu này cho thấy đồi thị không chỉ đơn thuần là một "trạm tiếp sóng" chuyển tiếp tín hiệu từ các giác quan đến vỏ não. Nó đóng vai trò như một bộ lọc tích cực và là người nhạc trưởng điều phối các trạng thái ý thức khác nhau.
Trước đây, nhiều lý thuyết về ý thức (đặc biệt là Thuyết Không gian làm việc chung toàn cầu) chủ yếu tập trung vào vỏ đại não và sự "kích hoạt toàn cầu" của các tế bào thần kinh. Công trình mới này đã bổ sung một mảnh ghép quan trọng: nếu không có sự điều chỉnh chính xác của đồi thị, sự "kích hoạt" này có thể sẽ không bao giờ diễn ra.
Ngoài ra, các dữ liệu này cũng gián tiếp chỉ ra rằng ý thức sở hữu những cơ chế cổ xưa và sâu kín hơn nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ.
Tương lai ứng dụng thực tiễn
Những chỉ dấu sinh học từ đồi thị như thế này có thể giúp ích trong tương lai để:
- Chẩn đoán chính xác hơn tình trạng của các bệnh nhân hôn mê và sống thực vật;
- Phát triển các phương pháp kích thích não bộ mới;
- Hiểu rõ hơn về những gì diễn ra khi gây mê, trầm cảm, tâm thần phân liệt và các rối loạn giấc ngủ.
Những hạn chế của nghiên cứu
Cần lưu ý rằng đây không phải là những tình nguyện viên khỏe mạnh mà là các bệnh nhân động kinh. Mặc dù các hoạt động não bộ được ghi lại ngoài cơn co giật, nhưng không thể loại trừ hoàn toàn những ảnh hưởng của bệnh lý. Bên cạnh đó, nghiên cứu này chỉ xem xét các giai đoạn chuyển đổi tự nhiên giữa ngủ và thức, chứ không bao gồm trạng thái gây mê nhân tạo hay các tình trạng bệnh lý khác.
Tóm lại
Trong đầu chúng ta có một bộ chuyển mạch cổ xưa nhưng vô cùng thông minh. Khi nó bật nhịp điệu nhanh 19–45 Hz — chúng ta đang ở chế độ có ý thức (ngay cả khi đang ngủ và mơ). Khi nó tắt đi — não bộ sẽ bước vào giai đoạn "sửa chữa" chuyên sâu.
Khám phá này là một lời nhắc nhở tuyệt vời rằng: ý thức không chỉ là câu chuyện của "vỏ não thông minh", mà còn là một hệ thống tiến hóa sâu và cổ xưa, quyết định thời điểm chúng ta được "bật nguồn".
Khoa học về ý thức đang tiếp tục chuyển dịch từ những cuộc thảo luận triết học sang các cơ chế thần kinh cụ thể. Và đồi thị, có vẻ như, đang vươn lên vị trí hàng đầu trong bức tranh này.
