Đo lường hoạt động não bộ Measuring Brain Activity
Làm thế nào các nhà nghiên cứu khám phá ra những chức năng của nhiều vùng não? Trong thời gian đầu, gần như tất cả các nghiên cứu đều liên quan đến bệnh nhân tổn thương não, và phần lớn vẫn tiếp tục nghiên cứu. Tuy nhiên, nhà nghiên cứu hiện nay cũng có những kĩ thuật để kiểm tra hoạt động bộ não ở những người khỏe mạnh
Máy đo điện não đồ EEG (electroencephalograph) sử dụng điện cực trên da đầu để ghi lại sự thay đổi nhanh chóng của hoạt động điện não. Phương pháp tương tự là máy đo từ tính MEG (magnetoencephalograph) ghi lại các thay đổi từ tính. Cả hai phương pháp cũng cấp dữ liệu trên cơ sở từng mili giây, đo lường phản ứng của bộ não với ánh sáng, âm thanh hay những sự kiện khác. Tuy nhiên, vì những phương pháp này ghi lại từ bề mặt da đầu, nên những pp này cung cấp ít chính xác về vị trí của hoạt động.
Phương pháp khác cung cấp định vị giải phẫu tốt hơn nhưng ít thông in về thời gian: Chụp cắt lớp bằng bức xạ positron PET (Positron-emission tomograph) ghi lại sự phóng xạ của các vùng não khác nhau, phát ra từ các hóa chất được tiêm vào. Đầu tiên, một người được tiêm 1 hợp chất đánh dấu phóng xạ như glucose. Phần não hoạt động tích cực nhất nhanh chóng hấp thu glucose, 1 loại đường là nhiên liệu chính của não. Sau đó, glucose được dán nhãn phát ra phóng xạ chủ yếu từ những vùng não hoạt động tích cực nhất. Các máy dò xung quanh đầu ghi lại sự phóng xạ và gửi kết quả đến máy tính tạo ra hình ảnh như hình 3.23. Màu đỏ biểu thị vùng não với hoạt động mạnh nhất, tiếp theo là màu vàng, xanh lá và xanh dương. Không may, quét não PET yêu cầu não tiếp xúc với phóng xạ.
Một kỹ thuật khác, chụp cộng hưởng từ chức năng fMRI (functional magnetic resonance imaging) , sử dụng đầu dò từ tính bên ngoài đầu để so sánh lượng hemoglobin có và không có oxy ở những vùng não khác nhau (Thêm hoặc bớt oxy thay đổi phản ứng của hemogloin với từ trường). Vùng não hoạt động mạnh nhất sử dụng oxy nhiều nhất, và vì thế giảm lượng oxy liên kết với hemoglobin của máu. Kĩ thuật fMRI chỉ ra số lượng tương đối của hoạt động não trên cơ sở từng giây, như hình 3.24
Nếu chúng ta muốn sử dụng máy quét PET hay fMRI để đo lường hoạt động bộ não trong khi làm 1 số nhiệm vụ, dữ liệu sẽ không cho biết điều gì trừ khi so sánh với những hoạt động khác. Giả dụ chúng ta muốn tìm phần não quan trọng cho trí nhớ. Chúng ta ghi lại hoạt động trong khi 1 người làm nhiệm vụ ghi nhớ và so sánh hoạt động đó với thời gian khi… ? Khi không làm gì? Kiểu so sánh này không khả thi, nhiệm vụ ghi nhớ có lẽ bao gồm kích thích cảm giác, phản hồi vận động, chú ý và những quá trình khác. Bên cạnh đó “không làm gì” (tâm trí lang thang) cũng kích hoạt 1 số vùng não nhất định. Các nhà nghiên cứu phải thiết kế 1 nhiệm vụ so sánh, nhiệm vụ đó yêu cầu sự chú ý tới cùng 1 kích thích cảm giác, tới cùng 1 chuyển động tay, và cũng tương tự như nhiệm vụ ghi nhớ. Sau đó nhà nghiên cứu thiết lập 1 máy tính để trừ đi hoạt động trong nhiệm vụ so sánh với hoạt động trong nhiệm vụ ghi nhớ. Những vùng não với sự khác biệt lớn nhất giữa các nhiệm vụ có lẽ là quan trọng cho 1 số khía cạnh của bộ nhớ.
Quét não đôi khi dẫn đến những hiểu biết quan trọng về hành vi. Ví dụ, 1 nghiên cứu fMRI cho thấy rằng khi những người dùng giả dược nói rằng họ cảm thấy giảm đau, những vùng não chịu trách nhiệm cho đau đớn thực sự đã giảm phản ứng. Tuy nhiêm, những bức tranh ấn tượng đôi khi lôi cuốn mọi người đến những diễn giải bất cẩn. Sau 1 nghiên cứu báo cáo rằng hình ảnh về sô cô la kích thích những vùng não nhất định của “người thèm sô cô la”, một số người ở trên truyền thông đã thốt lên : Ồ bây giờ tôi đã hiểu tại sao họ thèm sô cô la! Có thể không? Biết vùng não nào trở nên kích thích không cho chúng ta biết rằng tại sao nó trở nên hưng phấn ở 1 số người hơn là ở những người khác.
Một vấn đề khác: giả sử nhà nghiên cứu tìm thấy 1 vùng não cụ thể hoạt động tích cực hơn khi bạn giận dữ. Sau đó, khi vùng não đó hoạt động nhiều trở lại, chúng ta có thể kết luận rằng bạn lại tức giận không? Không, trừ phi nhà nghiên cứu chỉ ra rằng vùng não đó chỉ hoạt động khi bạn tức giận. Có lẽ vùng não đó cũng hoạt động nhiều khi bạn sợ hãi, phấn khích, chú ý đến những người xung quanh… Một sự kiểm tra tốt là: chúng ta có thể đo fMRI cùng lúc, trong khi chúng ta biết bạn đang làm gì, và sau đó sử dụng đo lường để suy ra những gì ban đang nhìn, nghe hay dự định làm? Một vài nghiên cứu như vậy đã báo cáo thành công. Tuy nhiên, trong hầu hết trường hợp, chúng ta nên diễn giải dữ liệu fMRI cẩn thận
Source: Kalat, J. W. (2017). Introduction to psychology (11ed). Boston, MA: Cengage Learning.
