Não bộ phản ứng thế nào khi chúng ta xem phim?

Các nhà khoa học đã tạo ra một bản đồ chức năng của não chi tiết nhất từ trước đến nay thông qua phân tích quét fMRI khi con người xem phim. Kết quả cho thấy não bộ phản ứng theo cách đặc thù với các cảnh phim phức tạp và đơn giản.

Phân tích fMRI, được công bố vào ngày 6/11 trên tạp chí Neuron của Cell Press, cho thấy cách các mạng lưới não khác nhau được kích hoạt khi người tham gia xem các đoạn phim ngắn từ nhiều bộ phim khác nhau, bao gồm Inception, The Social Network và Home Alone.

Nhóm nghiên cứu đã xác định được các mạng lưới khác nhau tham gia vào việc xử lý các cảnh có người, vật vô tri, hành động và đối thoại. Họ cũng chỉ ra cách các mạng lưới điều hành khác nhau được ưu tiên trong các cảnh dễ theo dõi và khó theo dõi.

Reza Rajimehr, nhà khoa học thần kinh tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho biết: “Đây là lần đầu tiên chúng tôi nỗ lực để xác định bố cục các vùng và mạng lưới khác nhau của não bộ trong điều kiện tự nhiên.”

Các vùng khác nhau trong não kết nối chặt chẽ với nhau, tạo thành các mạng lưới chức năng liên quan đến cách chúng ta cảm nhận các kích thích và hành vi. Đa số các nghiên cứu về mạng lưới chức năng của não trước đây đều dựa trên các quét fMRI của những người ở trạng thái nghỉ, khi nhiều phần của não hoặc vỏ não không hoạt động đầy đủ khi không có kích thích từ bên ngoài.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu muốn tìm hiểu xem việc chiếu phim trong khi quét fMRI có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách các mạng chức năng của não phản ứng với các kích thích âm thanh và hình ảnh phức tạp hay không. Với fMRI trạng thái nghỉ, không có kích thích – con người chỉ suy nghĩ bên trong, vì vậy chúng ta không thể biết được điều gì đã kích hoạt các mạng lưới này. Nhưng với kích thích từ phim, chúng ta có thể quay lại và tìm hiểu cách các mạng lưới khác nhau của não phản ứng với các khía cạnh khác nhau của bộ phim.

Để lập bản đồ não khi xem phim, các nhà nghiên cứu đã tận dụng dữ liệu fMRI đã thu thập từ Dự án Kết nối Não Người, bao gồm dữ liệu quét toàn bộ từ 176 người trưởng thành trẻ tuổi, được thực hiện trong khi họ xem các đoạn phim ngắn từ các bộ phim độc lập và Hollywood.

Các nhà nghiên cứu đã tính trung bình hoạt động của não trên tất cả những người tham gia và sử dụng kỹ thuật máy học để xác định các mạng lưới não, cụ thể là trong vỏ não. Sau đó, họ kiểm tra cách hoạt động trong các mạng lưới này liên quan đến nội dung từng cảnh phim – bao gồm người, động vật, vật thể, âm nhạc, lời nói và câu chuyện.

Phân tích của họ cho thấy 24 mạng lưới khác nhau liên quan đến các khía cạnh cụ thể của quá trình xử lý cảm giác hoặc nhận thức, ví dụ như nhận diện khuôn mặt hoặc cơ thể con người, chuyển động, địa điểm và mốc, tương tác giữa con người và vật vô tri, lời nói và tương tác xã hội. Họ cũng chỉ ra mối quan hệ nghịch đảo giữa các “vùng điều hành” – những vùng não giúp con người lập kế hoạch, giải quyết vấn đề và ưu tiên thông tin – và các vùng não có chức năng cụ thể hơn.

Khi nội dung của bộ phim khó theo dõi hoặc mơ hồ, hoạt động trong các vùng điều hành của não tăng cao, nhưng trong các cảnh dễ hiểu hơn, các vùng có chức năng cụ thể, như vùng xử lý ngôn ngữ, lại chiếm ưu thế.

Các vùng điều hành thường hoạt động trong các nhiệm vụ khó khi yêu cầu nhận thức cao. Có vẻ như khi các cảnh phim khá dễ hiểu, chẳng hạn như khi có một cuộc đối thoại rõ ràng, các vùng ngôn ngữ sẽ hoạt động. Nhưng trong các tình huống phức tạp đòi hỏi bối cảnh, ngữ nghĩa và ý nghĩa của cảnh, não cần nỗ lực nhận thức nhiều hơn và do đó chuyển sang sử dụng các vùng điều hành chung.

Vì các phân tích trong bài báo này dựa trên hoạt động trung bình của não, các nhà nghiên cứu cho biết rằng nghiên cứu trong tương lai có thể khám phá cách chức năng mạng lưới não khác nhau giữa các cá nhân, giữa những người ở độ tuổi khác nhau hoặc giữa những người có rối loạn phát triển hoặc tâm thần.

Rajimehr cho biết: “Trong các nghiên cứu trong tương lai, chúng tôi có thể xem xét bản đồ của từng cá nhân, cho phép chúng tôi liên hệ bản đồ cá nhân hóa của mỗi người với hồ sơ hành vi của họ… Hiện tại, chúng tôi đang nghiên cứu sâu hơn cách mà nội dung cụ thể trong từng khung hình của bộ phim thúc đẩy các mạng lưới này – chẳng hạn như bối cảnh ngữ nghĩa và xã hội, hoặc mối quan hệ giữa con người và cảnh nền.”