Con người nói được nhờ… khuyết tật gien!

- Giáo sư đã viết cuốn sách “Tại sao loài vượn không biết nói và 30 câu hỏi khác về não bộ con người”. Giáo sư có thể giải thích lý do, khi biết rằng, trí thông minh của vượn thua kém loài người không nhiều?

- Một số nhà nghiên cứu từng cho rằng, vấn đề có thể do môi trường sống và vai trò của giáo dục quyết định. Trong những năm 50 thế kỷ trước, tại Mỹ vợ chồng nhà khoa học Keith và Catherine Hayes đã thử nuôi con tinh tinh có tên Viki cùng với những đứa con của mình. Nhưng thí nghiệm hoàn toàn thất bại… Nói là đặc tính cá biệt của loài người. Tuy nhiên để xác định được những gien đảm trách sự xuất hiện khả năng này, cần phải tiến hành rất nhiều công trình nghiên cứu.

Khuyết tật gien có tên FOXP2

- Giáo sư có thể nói rõ hơn về những công trình đó?

- Các nhà nghiên cứu quan tâm đến những đối tượng tuổi ấu thơ từng bị khiếm ngôn (chậm biết nói) và cố gắng nhận dạng những khác biệt về mặt di truyền. Tiến độ đáng kể đầu tiên xuất hiện nhờ gia đình có biệt danh KE ở Vương quốc Anh chấp nhận tham gia chương trình nghiên cứu từ năm 1990. Gần một nửa tổng số thành viên của gia đình trong ba thế hệ gặp rất nhiều khó khăn trong nỗ lực làm chủ ngôn ngữ. Sự bất thường được chuyển giao với mức độ lớn như vậy – theo các nhà di truyền học, chắc chắn nguyên nhân ẩn giấu trong một gien nào đó. Thông qua nghiên cứu gien của họ, người ta đã xác định được bí mật ẩn mình tại địa bàn nhiễm sắc thể số 7. Tuy nhiên, để xác định chính xác, cần phải thực hiện khối lượng công việc không khác gì tìm cái kim khâu trong đống rác lớn. Bước ngoặt trong nỗ lực của nhóm nghiên cứu xuất hiện năm 2001. Tất cả nhờ trường hợp ngẫu nhiên của bệnh nhân khác bị rối loạn y hệt gia đình nhà KE, nhưng do hậu quả của khuyết tật di truyền hoàn toàn khác – vỡ nhiễm sắc thể số 7. Trong trường hợp này người ta đã xác định được chính xác khuyết tật gien có tên FOXP2. Khi ấy xét nghiệm gien này của gia đình nhà KE, nhóm nghiên cứu cũng xác nhận nó bị đột biến nhẹ.

- Điều đó có nghĩa, người ta đã phát hiện ra gien “biết nói”?

-Chưa, đó chỉ là một đầu mối của cuộn len rối. Nhất là khi biết rằng, gien này cũng có trong cơ thể động vật… Qua so sánh gien này ở người và vượn, các chuyên gia di truyền học phân tử đã phát hiện ra rằng, chúng khác nhau ở hai axit amin. Tuy nhiên đó là sự đột biến khá mới trên bình diện tiến hóa nhân loại. Nó xuất hiện khoảng 100 ngàn năm trước, tức xấp xỉ vào thời điểm – theo dự đoán – bắt đầu xuất hiện tiếng nói. Nhiều khả năng sự biến đổi vụn vặt này được kết hợp theo cách, mà chúng ta vẫn chưa biết, cùng với sự tác dụng của rất nhiều gien khác dưới sự tổ chức của não bộ con người, đã tạo điều kiện cho sự xuất hiện tiếng nói trong sự hiểu biết hiện đại.

- Còn những khác biệt đáng kể nào khác giữa não người và não động vật thông minh nhất?

-Sự phát triển vùng vỏ não trước trán ở con người có ý nghĩa quyết định đối với năng lực tổ chức những hành vi mới và những chiến lược độc đáo. Đó là địa bàn rất phát triển, khi biết rằng nó chiếm tới gần một phần ba toàn bộ diện tích vỏ não. Vùng vỏ não này tồn tại ở trạng thái hoàn thiện rất dài, “sơ đồ các mối kết nối” hình thành khá muộn, duy trì cho tới cuối thời kỳ phát triển. Đó chính là thời gian lý tưởng, để chúng ta có thể cập nhật những tinh túy của nền văn hóa.

- Theo dấu vết tiếng nói, đến lúc đề cập năng lực đọc văn bản. Liệu đã biết, bộ phận nào của não bộ giúp chúng ta biết đọc?

-Vùng vỏ não nhỏ nằm ở bán cầu não trái, bên trong cánh não thái dương đóng vai trò chủ chốt quyết định năng lực đọc. Nó là một bộ phận của vùng vỏ não rộng lớn tạo điều kiện cho chúng ta nhận biết những đồ vật nhìn thấy xung quanh. Người ta tình cờ phát hiện ra nó cuối thế kỷ XIX. Nhà thần kinh học nổi tiếng Jules Dejerine đã mô tả trường hợp bệnh nhân một buổi sáng tỉnh dậy bỗng nhiên không thể đọc, dù một từ đơn giản nhất. Đó là hậu quả chấn thương não bộ nhẹ duy nhất đã được phát hiện – bệnh nhân nhìn rõ những chữ cái và có thể mô tả hình dáng của chúng, nhưng không nhận ra chúng. Mãi vài năm sau ngày người bệnh qua đời, Dejerine mới gắn hiện tượng đánh mất năng lực đọc với sự hủy diệt vùng vỏ não này. Điều hết sức thú vị: mãi đến khi cùng với thời gian, khi chúng ta tập đọc, vùng vỏ não này mới phát huy tác dụng. Đó là dấu vết thực sự của nền văn hóa trong cấu trúc não bộ chúng ta. Ở đây không chỉ là vấn đề khía cạnh thị giác của việc đọc. Ngay khi những chữ cái được vùng vỏ não rất nhỏ này nhận dạng, những bộ phận khác của bán cầu não trái – những địa bàn ngôn ngữ cũng tự động lên tiếng – tất cả tạo điều kiện để chúng ta tiếp cận tất cả kiến thức liên quan đến từ này, ý nghĩa của nó, cách phát âm…

- Giáo sư có thể chuyển sang vấn đề năng lực tính toán và cái gọi là khối u toán học nổi tiếng.

-Tất nhiên tồn tại vùng vỏ não chất xám, khu vực đảm bảo cho chúng ta khả năng mường tượng gần đúng về số lượng. Động vật cũng có khả năng này, tuy mới ở trình độ sơ khai. Để đảm bảo sự tồn tại, chúng biết ước lượng tương quan lực lượng, thí dụ tự xác định, liệu kẻ thù có đông gấp bội. Hoặc động vật có thể chọn cây nhiều quả hơn, trong thời gian tìm kiếm thức ăn. Ngoài những khả năng như thế, con người còn có tiếng nói. Điều đó có nghĩa năng lực thay thế những giá trị nhất định bằng ngôn ngữ, con số và sau chúng là những phép tính phức tạp.

Để giải thích cái gọi là khối u toán học, cần phải lùi thời gian về năm 1800 và giả thiết của nhà toán học Franz Joseph Gall, nhà khoa học đã cho rằng, não bộ là cấu trúc bao gồm những khu vực vỏ não được chuyển môn hóa thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau – như trí nhớ hay toán học. Đồng thời Gall cũng cho rằng, càng có tài năng về lĩnh vực chuyên môn nào đó, diện tích vùng vỏ não đảm trách lĩnh vực đó càng phát triển. Ông còn cho rằng, nếu vùng vỏ não nào đó phát triển đặc biệt, trên hộp sọ sẽ xuất hiện vết lõm để dành không gian cho vùng vỏ não đó. Vì thế người ta gọi nó là “khối u toán học”.

- Nghe nói, tất cả lý thuyết đó đều cường điệu thái quá?

- Không phải tất cả. Quan niệm cho rằng, những vùng vỏ não khác nhau đóng vai trò nhất định khác nhau là chính xác. Tuy nhiên những khối u trên hộp sọ dĩ nhiên không thể nói gì về thực tế diễn ra bên trong. Thay vào đó những tiến bộ chụp hình y học đã cho phép khẳng định rằng, một số vùng vỏ não có thể lớn hơn bình thường, “được cấu tạo vững chắc hơn” ở những người có nhiều hoạt động thực tế trong lĩnh vực nhất định.

- Giáo sư có thể cho thí dụ?

-Những tài xế taxi. Họ là những chuyên gia thực sự trong lĩnh vực đánh dấu vị trí và định hướng trên đường phố đô thị. Người ta nhận thấy rằng, vùng hải mã ở những tài xế taxi Luân Đôn phát triển hơn hẳn mọi người, trong đó mức phát triển tỷ lệ thuận với thâm niên trong nghề, tức cùng với sự gom nhặt kinh nghiệm. từ đây có thể rút ra kết luận: Thực tế kéo theo những thay đổi giải phẫu học.

- Phần đáng kể cuốn sách mới xuất bản của giáo sư nói về các bệnh của não. Một số ai cũng biết, một số khác – ít người biết, ví như dạng “đàn gẩy tai trâu”.

- Đó là hiện tượng phát triển bất thường không lớn, không xứng xếp vào dạng “bệnh”. Nó liên quan đến khoảng 4% dân số thế giới. Họ là những người nghe nhạc không có khả năng nắm bắt giai điệu và không phân biệt được bản nhạc này với bản nhạc khác. Dĩ nhiên, họ sẽ tra tấn thậm tệ người nghe – trường hợp họ phải trình bày một ca khúc nào đó vì những lỗi không thể tha thứ.

- Ở thái cực kia, giáo sư giải thích thế nào về những người có “tai âm nhạc phi thưởng”?

- Trung bình cứ 10 ngàn người, có một sở hữu thính giác có khả năng lập tức đoán đúng mọi nốt nhạc – ngay khi vừa nghe qua tiếng đàn. Điều kiện đầu tiên là đối tượng phải được học nhạc lý trước năm 10 tuổi. Tuy nhiên cũng có những bằng chứng khẳng định thiên hướng nhất định mang tính di truyền, biểu hiện rõ nhất trong một số dân tộc châu Á. Những thiên hướng này được hình thành tự nhiên trong cấu trúc não bộ. Phần trên của mảng vỏ não ở thái dương bên trái phát triển to hơn một chút so với vùng đối diện, bên phải – hiện tượng tồn tại trong tất cả chúng ta, nhưng tỷ lệ mất cân đối này lớn hơn ở đối tượng có “tai âm nhạc xuất chúng”.

- Giáo sư cũng nhắc đến trường hợp có người không nhận ra mặt mình?

- Tôi từng biết một bệnh nhân buổi sáng ngủ dậy soi gương và đã trông thấy một gương mặt hoàn toàn… xa lạ! Một tai biến nhỏ đã làm tổn thương bộ phận vỏ não đảm trách chức năng thị giác thuộc bán cầu não phải và đã gây ra tình trạng rối loạn khả năng nhận dạng. Những nạn nhân chứng bệnh oái oăm này buộc phải áp dụng chiến lược nhận dạng người qua giọng nói, bước đi và ngàn lẻ một chi tiết đặc thù khác.

- Chúng ta có thể hy vọng vào những phát minh mới trong lĩnh vực thần kinh học?

- Cuộc cách mạng tuyệt vời liên quan đến kỹ thuật tạo hình ảnh não bộ đã cho phép “đọc được ý nghĩ” người khác và trong tương lai không xa cũng tạo điều kiện điều khiển người tàn tật bằng robot. Sự phát hiện sớm bệnh tự kỷ và hội chứng chậm biết đọc ở trẻ em cho phép lựa chọn những kỹ thuật đào tạo hiệu quả hơn dành cho những đối tượng này. Việc phát hiện những tổn thương ban đầu của vùng hải mã đã cho phép khả năng điều trị phong tỏa sớm nhất, hoặc kìm hãm thời gian tiến triển của bệnh mất trí nhớ. Đó mới chỉ là một vài thí dụ điển hình. Địa bàn ng hiên cứu hoạt động của bộ máy não bộ khổng lồ và hết sức phức tạp vẫn hết sức rộng lớn.

Theo