Não học bằng cách thay đổi kết nối giữa các tế bào thần kinh: mỗi lần bạn luyện một kỹ năng hay nhớ một điều mới, một số khớp nối giữa các nơ-ron mạnh lên, một số yếu đi, và đôi khi mọc thêm nhánh mới. Không có một ngăn kéo nào trong đầu chứa sẵn chữ "Hà Nội" hay động tác đạp xe. Thứ được lưu lại là một kiểu kết nối, một đường mòn mà tín hiệu điện đi qua dễ hơn lần trước.
Bài này đi từ tế bào thần kinh nhỏ nhất đến những thói quen học mà khoa học đã kiểm nhiều lần, như ôn cách quãng và tự kiểm tra. Cuối bài có cách hỏi trợ lý AI về não bộ sao cho ra câu trả lời đúng mức, không thổi phồng. Đây là bài khoa học phổ thông, không thay cho lời khuyên của bác sĩ khi bạn lo lắng về trí nhớ hay khả năng tập trung của mình hoặc người thân.
Nơ-ron và khớp thần kinh: đơn vị nhỏ nhất của việc học
Não người có khoảng vài chục tỉ tế bào thần kinh, con số hay được dẫn là khoảng 86 tỉ theo một ước tính đếm tế bào được nhiều sách giáo khoa dùng. Mỗi nơ-ron có một thân tế bào, nhiều nhánh ngắn để nhận tín hiệu và một sợi trục dài để gửi tín hiệu đi. Khi một nơ-ron "phát", nó gửi một xung điện chạy dọc sợi trục, đến đầu mút thì giải phóng các phân tử hoá học gọi là chất dẫn truyền thần kinh.
Chỗ hai nơ-ron gặp nhau không dính liền mà có một khe rất hẹp, gọi là khớp thần kinh hay synap. Chất dẫn truyền bay qua khe này, gắn vào thụ thể ở nơ-ron bên kia và làm nó dễ phát hoặc khó phát hơn. Một nơ-ron có thể có hàng nghìn khớp như vậy, nên tổng số kết nối trong não lớn hơn số nơ-ron rất nhiều lần.
Điểm mấu chốt là các khớp này không cố định. Độ mạnh của chúng thay đổi theo cách chúng được dùng. Ý tưởng này được nhà tâm lý học Donald Hebb nêu từ giữa thế kỷ trước và thường được tóm thành một câu dễ nhớ: những nơ-ron cùng phát với nhau thì nối với nhau. Câu đó đơn giản hoá khá nhiều, nhưng nắm được tinh thần chung của việc học ở mức tế bào.
Tính dẻo của não: học là xây và dọn đường
Khớp dùng nhiều thì mạnh lên. Khi hai nơ-ron liên tục hoạt động cùng nhau, khớp giữa chúng có thể được củng cố: nhiều thụ thể hơn, phản ứng nhanh hơn. Các nhà khoa học đo được hiện tượng này ở hồi hải mã của thỏ từ đầu những năm 1970 và gọi là tăng cường dài hạn. Đây là một trong những cơ chế được nghiên cứu kỹ nhất về trí nhớ.
Khớp ít dùng thì yếu đi hoặc bị cắt tỉa. Não không chỉ thêm mà còn bớt. Ở trẻ nhỏ số khớp thần kinh tăng rất nhanh, sau đó những kết nối ít dùng dần bị loại bỏ. Việc cắt tỉa này giúp mạng lưới gọn và hiệu quả hơn, giống như người làm vườn tỉa cành để cây ra quả.
Kỹ năng lâu năm làm đổi cả cấu trúc. Các nghiên cứu chụp não ở người chơi nhạc, người lái xe lâu năm hay người học nhiều ngôn ngữ cho thấy một số vùng có khác biệt nhỏ về kích thước hay mật độ so với người không luyện. Những khác biệt này thường nhỏ và không nói lên chuyện ai thông minh hơn ai, chỉ cho thấy não thích nghi với việc mình làm hằng ngày.
Não người lớn vẫn học được. Tính dẻo giảm dần theo tuổi nhưng không mất hẳn. Người lớn học ngoại ngữ, học đàn hay tập lại sau chấn thương vẫn tạo được kết nối mới, chỉ là thường cần kiên nhẫn và luyện đều hơn so với trẻ nhỏ.
Ba kiểu trí nhớ và vùng não liên quan
Trí nhớ không phải một khối duy nhất. Các nhà khoa học chia nó theo nhiều cách, dưới đây là cách chia phổ biến trong sách phổ thông. Vị trí vùng não chỉ là những nơi tham gia nhiều, thực tế mỗi loại trí nhớ cần cả một mạng lưới phối hợp.
| Loại trí nhớ | Ví dụ đời thường | Vùng não hay được nhắc |
|---|---|---|
| Trí nhớ làm việc | Giữ trong đầu số mã xác nhận vài giây để gõ vào điện thoại | Vỏ não trước trán |
| Trí nhớ sự kiện và kiến thức | Nhớ chuyến đi Đà Lạt năm ngoái, nhớ thủ đô của Lào là Viêng Chăn | Hồi hải mã cùng vỏ não |
| Trí nhớ kỹ năng | Đi xe đạp, gõ phím không nhìn, buộc dây giày | Tiểu não và các nhân nền |
| Trí nhớ cảm xúc | Giật mình khi nghe tiếng phanh gấp giống lần suýt va chạm | Hạch hạnh nhân |
Một trường hợp nổi tiếng trong lịch sử khoa học thần kinh là bệnh nhân được biết đến với tên viết tắt H.M., người bị cắt bỏ phần lớn hồi hải mã hai bên để điều trị động kinh vào những năm 1950. Sau phẫu thuật, ông gần như không ghi nhớ được sự kiện mới, nhưng vẫn học được kỹ năng vẽ theo hình trong gương qua nhiều ngày dù không nhớ mình đã từng tập. Trường hợp này cho thấy kỹ năng và sự kiện được lưu theo những đường khác nhau.
Những cách học mà khoa học đã kiểm nhiều lần
Ôn cách quãng thay vì học dồn. Học một bài trong ba buổi cách nhau vài ngày thường nhớ lâu hơn học cùng thời lượng đó trong một buổi. Hiện tượng này được ghi nhận từ thời Hermann Ebbinghaus cuối thế kỷ 19 và được lặp lại rất nhiều lần sau đó. Khoảng cách giữa các lần ôn nên dãn dần.
Tự kiểm tra thay vì đọc lại. Gấp sách lại và cố nhớ ra nội dung, dù nhớ sai, thường giúp nhớ lâu hơn việc đọc đi đọc lại. Mỗi lần gọi thông tin ra là một lần củng cố đường dẫn đến nó. Đọc lại tạo cảm giác quen mặt, dễ nhầm là đã thuộc.
Xen kẽ các dạng bài. Làm lẫn nhiều dạng toán trong một buổi khó chịu hơn làm hết dạng này rồi mới sang dạng khác, nhưng giúp bạn học cách nhận ra bài nào cần cách nào, điều mà bài thi thật đòi hỏi.
Ngủ đủ sau khi học. Nhiều nghiên cứu cho thấy giấc ngủ giúp củng cố những gì học trong ngày. Thức trắng ôn bài trước hôm thi vừa làm mệt vừa bỏ lỡ chính giai đoạn não sắp xếp lại kiến thức.
Những lời đồn về não nên bỏ
Lời đồn phổ biến nhất là con người chỉ dùng mười phần trăm bộ não. Các phương pháp chụp hình hoạt động não cho thấy gần như mọi vùng đều có lúc hoạt động trong một ngày bình thường, chỉ không phải tất cả cùng lúc. Một cơ quan chỉ chiếm khoảng hai phần trăm khối lượng cơ thể nhưng tiêu tốn khoảng một phần năm năng lượng lúc nghỉ thì khó có chuyện để chín phần mười nằm không.
Lời đồn thứ hai là mỗi người thuộc kiểu học riêng, người nhìn, người nghe, người vận động, và dạy đúng kiểu thì học tốt hơn. Nhiều người có sở thích riêng thật, nhưng các thử nghiệm so sánh không tìm được bằng chứng vững rằng dạy theo kiểu ưa thích giúp kết quả tốt hơn. Cách trình bày nên chọn theo nội dung: bản đồ thì cần hình, phát âm thì cần nghe.
Lời đồn thứ ba là người thuộc não trái thì lý trí, não phải thì sáng tạo. Hai bán cầu có chuyên môn hoá ở một số chức năng như ngôn ngữ, nhưng hầu hết việc phức tạp cần cả hai bên phối hợp qua cầu nối thể chai. Các bài trắc nghiệm trên mạng xếp người vào nhóm não trái hay não phải không có cơ sở khoa học.
AI học có giống não học không
Mạng nơ-ron nhân tạo, nền tảng của các trợ lý AI hiện nay, lấy cảm hứng từ ý tưởng nơ-ron và kết nối có trọng số. Trong máy, "học" là điều chỉnh hàng tỉ con số trọng số sao cho đầu ra khớp với dữ liệu hơn. Nghe giống chuyện khớp thần kinh mạnh lên hay yếu đi, nhưng sự giống dừng ở mức ý tưởng.
Nơ-ron sinh học phức tạp hơn nhiều so với một phép nhân cộng: nó có hình dạng, có hoá chất, chịu ảnh hưởng của hormone, giấc ngủ và cảm xúc. Não học được từ rất ít ví dụ, một đứa trẻ thấy con mèo vài lần là nhận ra mèo, còn mô hình AI thường cần lượng dữ liệu khổng lồ. Ngược lại, AI ghi nhớ khối văn bản lớn mà não không làm được.
Chiều ngược lại cũng thú vị: các nhà khoa học thần kinh đang dùng AI để phân tích ảnh hiển vi điện tử của mô não, lần theo từng sợi trục để dựng lại bản đồ kết nối ở động vật nhỏ. Việc lần theo bằng tay mất quá nhiều thời gian, nên máy làm phần thô và người kiểm lại những chỗ khó.
Hỏi AI về não bộ sao cho đúng mức
Câu hỏi về não rất dễ nhận câu trả lời nghe hay mà thiếu căn cứ. Vài bước giúp bạn dùng trợ lý AI như một người giải thích chứ không phải một nguồn tuyệt đối.
- Nói rõ trình độ người đọc, ví dụ: Giải thích cho học sinh lớp 9 khớp thần kinh là gì, dùng một ví dụ đời thường và không quá 200 chữ.
- Yêu cầu tách phần đã được chứng minh với phần còn tranh luận: Trong những gì bạn vừa nói, điều nào được nhiều nghiên cứu xác nhận, điều nào còn là giả thuyết?
- Hỏi ngược để thử lời đồn: Có đúng là người ta chỉ dùng 10% bộ não không? Giải thích vì sao lời đồn này phổ biến.
- Đối chiếu một hai chi tiết với sách giáo khoa Sinh học hoặc trang của trường đại học, nhất là các con số.
- Không đưa vào hồ sơ khám bệnh, kết quả chụp não hay tên thật của người thân để hỏi xem có bệnh không. Lo về trí nhớ, chóng mặt, mất tập trung kéo dài thì đi khám bác sĩ.
Dùng như vậy, AI giúp bạn hiểu nhanh một khái niệm khó, còn quyết định tin đến đâu vẫn nằm ở bạn và ở nguồn bạn kiểm lại.
Câu hỏi thường gặp
Não người lớn có mọc thêm nơ-ron mới không?
Ở một số vùng như hồi hải mã, nghiên cứu trên động vật cho thấy có nơ-ron mới sinh ra ở tuổi trưởng thành. Ở người, mức độ hiện tượng này vẫn đang được tranh luận. Điều chắc chắn hơn là người lớn vẫn tạo được kết nối mới giữa các nơ-ron sẵn có.
Vì sao học thuộc rồi mà vài hôm sau đã quên?
Kết nối mới hình thành còn yếu, nếu không được dùng lại thì dần mờ đi. Ôn lại sau một hai ngày rồi dãn dần khoảng cách, kèm tự kiểm tra thay vì đọc lại, là cách được nhiều nghiên cứu ủng hộ để giữ kiến thức lâu hơn.
Nghe nhạc khi học có làm thông minh hơn không?
Lời đồn nghe nhạc cổ điển làm trẻ thông minh hơn không được các nghiên cứu sau này xác nhận. Nhạc có thể giúp một số người thấy dễ chịu, nhưng nhạc có lời dễ làm phân tán khi học đọc hiểu. Bạn có thể tự thử so sánh hai buổi học có nhạc và không nhạc.
Trò chơi luyện não trên điện thoại có giúp nhớ tốt hơn không?
Người chơi thường giỏi lên ở chính trò chơi đó. Bằng chứng cho thấy kỹ năng ấy lan sang trí nhớ hay tư duy trong đời sống còn yếu và chưa thống nhất. Học một kỹ năng thật như ngoại ngữ hay nhạc cụ thường có ích rộng hơn.
Có nên hỏi AI xem mình có bị suy giảm trí nhớ không?
Không nên dùng AI để tự chẩn đoán. Hay quên đôi khi chỉ do thiếu ngủ hoặc căng thẳng, nhưng cũng có thể cần được khám. Bạn có thể hỏi AI để hiểu khái niệm chung, còn khi lo lắng thật thì đến gặp bác sĩ và kể rõ những gì mình nhận thấy.
Vì sao trẻ con học ngoại ngữ dễ hơn người lớn?
Một phần do não trẻ dẻo hơn, nhất là trong việc phân biệt âm thanh mới. Một phần do trẻ có nhiều thời gian nghe và nói hằng ngày, ít ngại sai. Người lớn bù lại bằng khả năng hiểu quy tắc ngữ pháp và tự lên kế hoạch học có hệ thống.