MODULE 4.2 Những giác quan ngoài thị giác
The Nonvisual Senses
Hãy xem xét những câu hỏi phổ biến sau:
Tôi hiểu ý bạn là gì.
Tôi cảm nhận được nỗi đau của bạn.
Tôi vô cùng cảm động trước sự ủng hộ và quan tâm của mọi người.
Cô ấy là một người có gu thẩm mỹ tốt.
Anh ấy đã thành công chóng mặt
Các chính sách của công ty này đã bốc mùi.
Nghe có vẻ như một lời mời làm việc tốt.
Việc sử dụng mang tính ẩn dụ những thuật ngữ chỉ cảm giác này không phải là một điều tình cờ. Tư duy và hoạt động não của chúng ta tương tác với những kích thích cảm giác và khái niệm thu được từ chúng. Có lẽ bạn muốn phủ định điều này “Đôi lúc, tôi nghĩ về những con số, thời gian, tình yêu, công lý và tất cả những khái niệm không thuộc các giác quan”. Điều này đúng, nhưng làm cách nào mà bạn có thể nhận biết được những khái niệm này? Chẳng phải bạn học các con số bằng việc đếm các vật thể bạn nhìn hoặc sờ thấy hay sao? Chẳng phải bạn nhận thức được thời gian qua việc quan sát những thay đổi về cảm giác? Chẳng phải bạn biết đến tình yêu và công lý từ các sự kiện bạn nhìn thấy, nghe và cảm thấy hay sao? Bạn có thể giải thích bất kỳ khái niệm trìu tượng nào nếu không liên tưởng nó với một thứ gì đó được nhận diện qua các giác quan không? Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét cảm giác từ âm thanh, việc nghiêng đầu, kích thích trên da và hóa chất.
Thính giác/ Hearing
Cái mà chúng ta quen gọi là “tai” là một cấu trúc thịt được gọi là loa tai. Nó truyền âm thanh đến tai trong, nơi tồn tại các thụ cảm thể. Tai của động vật có vú chuyển đổi sóng âm thanh thành các dịch chuyển cơ học dọc theo một dãy thụ cảm thể. Sóng âm thanh (sound waves) là sự dao động của không khí, nước hoặc các môi trường khác. Chúng khác nhau về tần số và biên độ (xem Hình 4.18). Tần số của sóng âm thanh là số chu kỳ (dao động) trong một giây, được ký hiệu là Hertz (Hz). Âm vực/cao độ (pitch) là một tri giác liên quan chặt chẽ đến tần số. Chúng ta cảm nhận được sóng âm thanh tần số cao có âm vực cao và sóng âm tần số thấp có âm vực thấp.
Âm lượng (loudness) là một tri giác về độ mạnh của sóng âm thanh. Trong điều kiện mọi thứ bằng nhau, biên độ của âm thành càng lớn thì âm thành càng to. Tuy nhiên, vì âm lượng là một trải nghiệm tâm lý, các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến nó. Ví dụ, một người nói nhanh có vẻ to hơn một người nói chậm ở cùng một cường độ.
Ngoài biên độ (độ lớn) và tần số (âm vực), âm thanh còn khác nhau về âm sắc (timbre), điều này đề cập đến độ phức tạp của tông. Bất kỳ nhạc cụ nào chơi một nốt ở 256 Hz sẽ đồng thời tạo ra một số âm thanh ở 128 Hz, 512 Hz, v.v., được gọi là hòa âm của nốt chính. Bởi vì mỗi nhạc cụ hoặc giọng nói có một tỷ lệ hòa âm khác nhau, mỗi âm thanh sẽ khác với người khác, ngay cả khi họ đang chơi cùng một nốt nhạc. Sự khác biệt đó là do âm sắc.
Sự thay đổi về âm vực, âm lượng và âm sắc có thể truyền tải cảm xúc theo nhiều cách thức khác nhau. Một câu nói có tính dứt khoát, mạnh mẽ như “Tôi đã sẵn sàng” diễn tả sự háo hức. Câu “Tôi đã sẵn sàng” nếu được nói chậm hơn với một giọng điệu khác có nghĩa là bạn đang buồn bã khi phải cam chịu làm điều gì đó nhưng lại biết nó là cần thiết. Việc nhấn mạnh vào từ đầu tiên chỉ ra rằng bạn đã sẵn sàng nhưng người khác thì lại không? Truyền đạt thông tin cảm xúc bằng giọng nói được gọi là âm luật (prosody).
Tai chuyển đổi các sóng âm thanh tương đối yếu thành các sóng có áp suất mạnh hơn trong các ống chứa đầy chất lỏng của cơ quan hình ốc gọi là ốc tai, nơi chứa các thụ thể thính giác (xem Hình 4.19). Khi sóng âm thanh đập vào màng nhĩ, chúng làm cho màng nhĩ rung động. Màng nhĩ kết nối với ba xương nhỏ – xương búa (hammer), xương đe (anvil) và xương bàn đạp (stirrup) (còn được gọi bằng các tên Latinh là malleus, incus và stapes). Khi những rung động yếu của màng nhĩ lớn truyền qua các xương này, chúng biến đổi thành rung động mạnh hơn của những xương bàn đạp có kích thước nhỏ hơn. Đến lượt xương bàn đạp truyền các rung động đến ốc tai chứa đầy chất lỏng, nơi các rung động này làm dịch chuyển các tế bào lông dọc theo màng nền trong ốc tai. Những tế bào lông này, hoạt động giống như các thụ thể cảm ứng trên da, kết nối với các neuron có sợi trục tạo thành dây thần kinh thính giác. Dây thần kinh thính giác truyền các xung động đến các vùng não chịu trách nhiệm về thính giác.
Hình 4.19 Sóng âm làm rung màng nhĩ
(a) Ba chiếc xương nhỏ chuyển đổi rung động của màng nhĩ thành rung động trong ốc tai chứa đầy chất lỏng
(b) Những rung động này làm dịch chuyển các tế bào lông dọc theo màng đáy trong ốc tai (cochlea – theo từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “ốc sên”). Ở đây, kích thước của ốc tai đã được thay đổi biểu diễn các nguyên lý rõ hơn.
Hiểu cơ chế của thính giác giúp chúng ta giải thích hiện tượng mất thính giác. Một loại mất thính lực là điếc dẫn truyền (conduction deafness), hậu quả là các xương kết nối với màng nhĩ không thể truyền sóng âm đúng cách đến ốc tai. Phẫu thuật có thể điều chỉnh chứng điếc dẫn truyền bằng cách loại bỏ bất cứ thứ gì cản trở chuyển động của xương. Những người bị điếc dẫn truyền vẫn nghe được giọng nói của chính mình vì nó được dẫn truyền qua xương sọ đến ốc tai, bỏ qua màng nhĩ hoàn toàn. Một loại khiếm thính khác là điếc thần kinh (nerve deafness), nguyên nhân là do tổn thương ốc tai, tế bào lông hoặc dây thần kinh thính giác. Bệnh tật, di truyền và tiếp xúc với tiếng ồn lớn là những nguyên nhân phổ biến gây điếc thần kinh.
Máy trợ thính giúp cải thiện thính giác ngoại trừ một số trường hợp như điếc thần kinh nghiêm trọng. Người bị thương tổn một số bộ phận nhất định của ốc tai gặp khó khăn chỉ với những dải tần cao hoặc ở tầm trung. Những thiết bị trợ thính hiện đại có thể được điều chỉnh để khuếch đại một bộ số dải tần chứ không phải là tất cả. Tuy nhiên, mặc dù có máy trợ thính nhưng nhiều người già vẫn gặp khó khăn khi nghe ở những môi trường ồn ào. Nguyên nhân là vì trước khi có máy trợ thính, phần não chịu trách nhiệm cho việc hiểu ngôn ngữ làm việc kém đi do sự thu nhận thiếu thốn thông tin (Peelle, Troiani, Grossman, & Wingfield, 2011). Lý do thứ 2 là khó khăn trong việc tập trung do không lọc được những âm thanh không phù hợp (Anderson, Parbery-Clark, White-Schwoch, & Kraus, 2012). Việc hiểu sẽ diễn ra tốt hơn nếu người nghe để ý tới khuôn mặt của người nói kết hợp với hoạt động môi của họ lúc nói (Golumbic, Cogan, Schroeder, & Poeppel, 2013; see ▲ Figure 4.20) Sự thân thuộc gẫn gũi cũng mang lại hiệu quả. Người già hiểu giọng nói của phu thê mình tốt hơn giọng những người khác nếu trong cùng một đám đông. Họ có khả năng tốt hơn trong việc phớt lờ giọng người chồng/ vợ mình khi họ đang cố gắng nghe một ai khác (Johnsrude et al., 2013).
Hình 4.20: Những người khiếm thính bù đắp thính giác của họ bằng việc chú ý tới hoạt động của môi khi đang nói.
Nhận biết về âm vực/ cao độ? Pitch Perception
Người lớn nghe âm thanh trong khoảng 15-20Hz cho tới khoảng 15,000-20,000 Hz (vòng trên giây). Khả năng nghe giảm xuống khi già đi và khi tiếp xúc nhiều với âm thanh lớn. Vì vậy trẻ em có khả năng nghe nhiều tần số lớn hơn người trưởng thành. Tần số thấp được nhận biết là cao độ thấp, tần số cao được nhận biết là cao độ lớn, nhưng tần số khác với cao độ. Ví dụ, nhân đôi tần số không làm cho cao độ nghe có vẻ cao hơn gấp 2 lần, mà nó làm cho âm thanh lên một quãng 8.
Chúng ta nghe cao độ bằng các cơ chế khác nhau ở các tần số khác nhau. Ở tần số thấp (khoảng 100 Hz), sóng âm thanh xuyên qua chất nhày của ốc tai làm rung tất cả các tế bào lông, tạo ra điện thế hoạt động đồng bộ với sóng âm thanh. Đây là nguyên lý tần số (frequency principle). Ví dụ, một âm thanh ở tần số 50 Hz làm cho mỗi tế bào lông gửi đến não 50 xung động mỗi giây.
Ngoài khoảng 100 Hz, các tế bào lông không thể theo kịp tốc độ. Tuy nhiên, mỗi sóng âm thanh kích thích ít nhất một vài tế bào lông, và “chuỗi” (nhóm) tế bào lông phản ứng với mỗi rung động bằng một điện thế hoạt động. Đây được gọi là nguyên lý chuỗi (volley principle). Do đó, một âm ở tần số 1000 Hz có thể tạo ra 1.000 xung động mỗi giây, mặc dù không có neuron nào kích hoạt nhanh như vậy. “Chuỗi” giữ nhịp với âm thanh lên đến khoảng 4000 Hz, đủ tốt cho hầu hết các bài phát biểu và âm nhạc. (Nốt cao nhất trên đàn piano là 4224 Hz.)
Ở tần số vẫn cao hơn, chúng ta dựa trên một cơ chế khác. Tại mỗi điểm dọc theo ốc tai, các tế bào lông là bộ cộng hưởng được điều chỉnh chỉ rung đối với sóng âm có tần số cụ thể. Âm thanh có tần số cao nhất làm rung các tế bào lông ở gần cuối xương bàn đạp, và âm tần số thấp hơn (xuống khoảng 100 đến 200 Hz) làm rung các tế bào lông ở những điểm xa hơn dọc theo màng nền (Warren, 1999). Đây là nguyên lý vị trí (place principle). Các âm dưới 100 Hz kích thích tất cả các tế bào lông như nhau và chúng ta nghe thấy chúng theo nguyên tắc tần số. Chúng ta xác định các âm từ 100 đến 4000 Hz bằng sự kết hợp của nguyên tắc chuỗi và nguyên tắc địa điểm. Ngoài 4000 Hz, chúng ta xác định âm chỉ bằng nguyên tắc vị trí (place principle). ▼ Hình 4.21 tóm tắt ba nguyên tắc nhận biết âm vực.
▲ Hình 4.21 (a) Ở tần số thấp, các tế bào lông dọc theo màng đáy tạo ra xung động đồng bộ với sóng âm. (b) Ở tần số trung bình, các tế bào khác nhau tạo ra xung đồng bộ với các sóng âm thanh khác nhau, nhưng một (nhóm) tế bào lông tạo ra một hoặc nhiều xung cho mỗi sóng. (c) Ở tần số cao, chỉ một điểm dọc theo màng đáy dao động.
Có lẽ bạn đã nghe tới một số người có khả năng lắng nghe nốt nhạc và xác định cao độ của nó. Mọi người có thể đọc tên nốt rất tốt hoặc không thể. Hiếm khi có ai mà trình độ của họ ở tầm trung. Ảnh hưởng chính của khả năng này đó là luyện tập âm nhạc từ khi còn sớm. Không phải ai sau khi luyện tập âm nhạc cũng đọc được nốt, nhưng gần như ai đọc được nốt thì cũng đã đều trải qua luyện tập âm nhạc. Khả năng này có rộng hơn ở những người nói ngôn ngữ có giọng đa dạng như tiếng Việt và tiếng Trung, trẻ em học cách chú ý đến cao độ của một chữ như ở tiếng Trung, dá (lên tông) nghĩa là hàng tá, dà (hạ tông) có nghĩa là lớn.
Nếu những người có cao độ (âm vực) tuyệt đối khiến bạn ngạc nhiên, thì khả năng của chính bạn trong việc nhận ra (mặc dù không nêu ra tên) một cao độ cụ thể có thể khiến bạn bất ngờ. Trong một nghiên cứu, 48 sinh viên đại học không có năng khiếu hoặc được đào tạo đặc biệt đã nghe các phân đoạn 5 giây từ các bài nhạc nền trên truyền hình, được chơi bằng phím bình thường hoặc phím cao hơn hoặc thấp hơn một chút. Các sinh viên thường chọn đúng phiên bản, nhưng chỉ của những chương trình họ đã xem (Schellenberg & Trehub, 2003). Điều này có nghĩa là họ đã nhớ lại những âm vực quen thuộc.
Những người bị cho rằng họ bị “điếc cao độ” thì không hoàn toàn là thiếu khả năng nhận biết cao độ, và nếu có thì họ không thể hiểu giọng nói. Tuy nhiên, họ không thể nhận ra sự thay đổi tần số âm thanh nhỏ hơn 10%, trong khi đó hầu hết mọi người phát hiện ra sự thay đổi nhỏ hơn 1%. Người điếc cao độ không thể phát hiện ra người nào đó đang hát sai nốt, và họ không phát hiện dc 1 nốt sai trong 1 giai điệu. Rất nhiều người họ có người thân cũng gặp tình trạng giống như vậy, vì vậy đây có thể là do gen. Bạn có thể tìm kiếm bài Test Amusia ở trên mạng để kiểm tra chứng không phân biệt được nốt nhạc.
Định vị âm thanh Localizing Sounds
Khi bạn nghe, các hoạt động diễn ra trong tai bạn, nhưng bạn vẫn cảm thấy âm thanh phát ra từ một nơi nào đó, và bạn có thể ước tính khoảng cách từ vật thể đó tới mình. Bằng cách nào mà bạn có thể?
Hệ thống thính giác xác định hướng của một nguồn âm thanh bằng cách so sánh các thông tin từ 2 tai. Khi 1 âm thanh đến từ phía trước, thông tin chạm đến 2 tai đồng thời tại 1 cường độ đồng đều. Khi âm thanh đến từ bên trái, nó sẽ chạm tai trái trước và cường độ mạnh hơn tại đây. Hình 4.22. Thời gian cũng rất quan trọng trong việc xác định vị trí của những âm thanh tần số thấp. Cường độ giúp chúng ta xác định vị trí âm thanh tần số cao.
Hình 4.22 Tai ở gần âm thanh nhất sẽ nhận được sóng âm đầu tiên. Dấu hiệu đó rất quan trọng đối với việc xác định các âm thanh tần số thấp.
Bạn cũng có thể xác định được khoảng cách xấp xỉ của nguồn âm thanh. Khi âm thanh trở nên lớn dần, bạn suy ra rằng nó đang tới gần. Nếu 2 âm thanh có cao độ khác nhau, bạn cho rằng âm thanh có tần số cao hơn thì ở gần hơn. (âm thanh có tần số thấp vọng xa hơn, vì vậy nếu bạn nghe 1 âm thanh tần số cao, nguồn âm thanh có thể ở gần). Tuy nhiên, độ lớn và tần số chỉ cho bạn biết khoảng cách tương đối không phải tuyệt đối. Nếu muốn biết được khoảng cách tuyệt đối cần phải dựa vào sự dội lại của âm thanh. Ở trong một phòng kín, bạn nghe thầy những sóng âm thanh đến trực tiếp từ một ngồn, và sau đó những sóng dội lại từ tường, trần nhà, sàn và các vật thể khác. Nếu bạn nghe thấy nhiều tiếng vang, bạn cho rằng nguồn âm thanh đó ở xa. Rất khó để có thể xác định được vị trí các nguồn âm thanh trong một căn phòng ồn ào nơi mà ta không nghe thấy được tiếng vọng (McMurtry & Mershon, 1985).
Source: Kalat, J. W. (2017). Introduction to psychology (11ed). Boston, MA: Cengage Learning.
