Tâm lý học căn bản

Chương 2-3: Hệ thần kinh

III. HỆ THẦN KINH

III - HỆ THẦN KINH

Một khi đã biết được bản chất phức tạp của nơron và các tiến trình dẫn truyền thần kinh, thì không còn gì phải ngạc nhiên về việc các cấu trúc do nơron hình thành cũng sẽ phức tạp như các nơron. Tuy nhiên, hệ thần kinh của loài người hội đủ cả tính hợp lý lẫn tinh tế.

1. Cấu trúc mạng thần kinh

Các nơron nối liền với nhau thông qua các mạng thần kinh (neural networks), tức là các nhóm cầu nối thông tin có tổ chức. Mối liên kết giữa các nơron cho phép luồng thông tin di chuyển qua các khoảng cách trải dài khắp cơ thể. Ngoài ra các mạng thần kinh còn làm một việc khác nữa: chúng giúp hệ thần kinh cải tiến (modify), thanh lọc (filter), và phân tích (sift) thông tin trong khi thông tin được chuyển đến và đi khỏi não bộ.

Công trình nghiên cứu các mạng thần kinh này đã dẫn đến một ngành công nghệ khoa học mới mang tên "Thần kinh điện toán" (Computational neuroscience) bao quát ngành Tâm lý sinh học (biopsychology) và ngành Tâm lý nhận thức (cognitive psychology). Các nhà nghiên cứ thuộc khoa thần kinh điện toán, với mục tiêu nhận diện các mô hình mạng lưới thần kinh để từ đó mô phỏng chúng trên điện toán, đã thấy phần lớn các mạng rơi vào một trong những dạng mạch đơn giản.

Hình 2-7: Các dạng chủ yếu của mạng lưới thần kinh liên kết các nhóm nơron với nhau. Mỗi chữ cái biểu thị một loại nơron. Ở các mạch trực tuyến (linear circuit), nơron thứ nhất chuyển tín hiệu đến nơron thứ hai, nơron thứ hai chuyển tín hiệu đến nơron thứ ba, và cứ thế các nơron chuyển tín hiệu cho nhau như các mắt xích tiếp nối nhau trong một sợi dây chuyền. Lợi điểm của các mạch trực tuyến là chúng cho phép việc dẫn truyền các xung điện thần kinh trên những đoạn đường tương đối dài trong hệ thần kinh. Nhưng cũng giống như sợi dây chuyền, mạch trực tuyến có độ bền chắc chỉ bằng chỗ nối yếu nhất của nó, có nghĩa là một chấn thương hoặc một bệnh xảy ra ở bất kỳ một nơi nào trên mạng cũng có thể đặt toàn bộ hệ thống mạng vào tình trạng có nguy cơ bị hủy hoại.

Ở một mức độ phức tạp hơn, các nơron kết nối với nhau theo các hệ thống cấp bậc trên dưới. Các mạch đa nguồn / hội tụ (multiple source / convergent circuit) chuyển thông tin từ nhiều nơron đến một nơron duy nhất. Thông tin được chuyển đến nơron tiếp nhận duy nhất này có thể cănbản là kích thích, ức chế, hoặc phối hợp cả hai loại. 

Như chúng ta đã biết ở phần trên, nơron tiếp nhận sẽ khởi động (và hậu quả là chuyển thông tin đến một nơron khác) hay không khởi động tùy thuộc vào tỷ lệ chiếm ưu thế của loại tín hiệu kích thích hay ức chế mà nó nhận được.

Thể loại mạch phân cấp thứ bậc khác là mạch độc nguồn / phân kỳ (single source / divergent circuit). Mạch này gồm các mạng lưới trong đó một nơron nguồn duy nhất chuyển tín hiệu đến một số rất lớn nơron tiếp nhận. Bởi vì các mạch này thường cùng một lúc ảnh hưởng đến nhiều loại nơron khác nhau, nên chúng hoạt động tương tự như một nhạc trưởng. Cũng giống như một nhạc trưởng, nơron nguồn chỉ huy việc phối hợp (coordination) và tiếp hợp (integration) các tín hiệu truyền đi xuyên suốt các sợi thần kinh.