Một cái bóng thoáng qua có thể khiến chúng ta tưởng đó là khuôn mặt. Một vật thể nhìn từ góc độ đặc biệt có thể trong giây lát trông giống một vật hoàn toàn khác. Sau đó, não nhanh chóng điều chỉnh và chúng ta nhận ra điều thực sự đang nhìn thấy.

Các nhà khoa học tại Cold Spring Harbor Laboratory, Đại học Cambridge và University College London cho rằng quá trình này có thể dựa trên một cơ chế “xây dựng đồng thuận” giữa các vùng não.

Nghiên cứu đăng trên Nature Neuroscience tập trung vào hai vùng của vỏ não thị giác: V1, vùng thị giác sơ cấp, và LM, một vùng xử lý thị giác ở cấp cao hơn.

Trước đây, người ta thường hình dung thông tin thị giác đi theo chuỗi từ mắt đến V1 rồi tới các vùng xử lý cao hơn. Nhưng thực tế, các vùng não liên tục gửi tín hiệu qua lại.

Nhóm nghiên cứu huấn luyện chuột phân biệt hai mẫu hình ảnh có hướng nghiêng khác nhau. Trong quá trình này, các nhà khoa học ghi lại hoạt động thần kinh ở V1 và LM.

Họ cũng tạm thời làm im lặng một trong hai vùng để xem vùng còn lại hoạt động thế nào khi mất kết nối thông thường.

Từ dữ liệu thu được, nhóm xây dựng một mô hình mạng thần kinh nhân tạo mô phỏng mạch V1-LM.

Kết quả cho thấy một quy luật đáng chú ý. Khi V1 và LM cùng phát ra kiểu hoạt động tương tự nhau, tín hiệu chung có xu hướng tồn tại lâu hơn. Ngược lại, khi hai vùng đưa ra những mẫu hoạt động mâu thuẫn, phần tín hiệu không phù hợp nhanh chóng suy giảm.

Mitra Javadzadeh, tác giả chính, gọi quá trình này là xây dựng đồng thuận. Nói đơn giản, não dường như không chỉ truyền thông tin từ vùng này sang vùng khác. Các vùng xử lý khác nhau còn liên tục so sánh kết quả của mình. Những thông tin phù hợp được duy trì, còn những tín hiệu không khớp dần bị loại bỏ.

Mô hình toán học của nhóm cho thấy các kết nối hai chiều giữa V1 và LM có thể tạo ra những động lực thần kinh khiến tín hiệu nhất quán tồn tại lâu hơn tín hiệu mâu thuẫn.

Điều thú vị là nghiên cứu mới chỉ khảo sát hai vùng liên quan đến thị giác. Các nhà khoa học chưa thể khẳng định cơ chế này hoạt động giống hệt ở toàn bộ não.

Tuy nhiên, nhóm đang đặt câu hỏi liệu nguyên tắc tương tự có thể giúp não kết hợp những loại thông tin khác hay không.

Chẳng hạn, khi những gì chúng ta nhìn thấy mâu thuẫn với âm thanh nghe được, não sẽ xử lý thế nào? Khi trí nhớ và thông tin giác quan hiện tại không khớp nhau, liệu một cơ chế tương tự có giúp chúng ta đi tới một cách hiểu ổn định?

Javadzadeh cho rằng việc hiểu các “khối” riêng lẻ của não là chưa đủ. Câu hỏi quan trọng hơn là thứ gì kết nối chúng thành một hệ thống thống nhất.

Phát hiện này cũng có thể gợi ý cho nghiên cứu trí tuệ nhân tạo. Các hệ thống AI ngày càng phải kết hợp thông tin từ nhiều nguồn, đôi khi đưa ra kết quả mâu thuẫn. Cách não ưu tiên tín hiệu nhất quán có thể trở thành một gợi ý để thiết kế những hệ thống biết xử lý xung đột thông tin tốt hơn.

Dù vậy, đây mới là nghiên cứu cơ bản trên chuột và mô hình tính toán. Nó chưa chứng minh rằng cùng một cơ chế trực tiếp tạo ra mọi quyết định hoặc nhận thức ở con người.