Suy nghĩ là gì thực sự? Và thông tin có tính vật lý như thế nào?

Suy nghĩ giống như những bản đồ hay hình ảnh biểu thị thế giới quanh ta. Chúng có hình dạng, có trọng lượng – không chỉ là điều mơ hồ trong trí óc con người.

Khi tìm kiếm từ “thought” (suy nghĩ) trên Google, bạn sẽ bắt gặp một định nghĩa vòng vo, không mấy hữu ích: “Một ý tưởng hay quan điểm được hình thành từ quá trình suy nghĩ, hoặc đột ngột xuất hiện trong đầu.” Tương tự, từ điển Merriam-Webster mô tả “think” (suy nghĩ) là “hình thành hoặc có điều gì đó trong tâm trí.” Nhưng thực chất, suy nghĩ là gì?

Suy nghĩ là sự biểu thị một điều gì đó. Biểu thị có thể hiểu là sự thể hiện hay mô phỏng lại một thứ khác bằng cách mang những đặc điểm tương đồng. Ví dụ, một bức tranh, hình ảnh, dấu ấn hay khuôn đúc đều là những biểu thị của vật thể mà chúng phản ánh.

Bản đồ cũng là một dạng biểu thị như vậy. Bộ não, thông qua hoạt động của mình, tạo nên tâm trí – bản đồ của mối liên hệ giữa cơ thể và thế giới bên ngoài. Bản chất của suy nghĩ là những bản đồ biểu thị các sự vật mà bộ não cảm nhận thông qua giác quan, cảm xúc hoặc hình thành như một kế hoạch hành động (ví dụ: tưởng tượng cánh tay với lấy trái chín trên cành cây).

Tất cả những quá trình này đều diễn ra nhờ hoạt động điện hóa. Suy nghĩ có thể thoáng qua hoặc được củng cố thành ký ức – cũng là một quá trình vật lý, được mã hóa qua sự thay đổi cấu trúc phân tử tại các kết nối thần kinh.

Cảm Nhận Giác Quan Là Những Biểu Thị Vật Lý

Hãy tưởng tượng bạn nghe thấy tiếng sấm vang trời khiến mình giật mình hoảng sợ. Âm thanh của tiếng sấm từ sóng âm trong không khí được chuyển thành chuỗi rung động qua màng nhĩ và xương nhỏ trong tai giữa. Tiếp đó, chuỗi rung động này truyền đến ốc tai và được chuyển hóa thành các xung điện hóa truyền dọc dây thần kinh thính giác, rồi đến các nơ-ron trong vùng vỏ não thính giác và vùng liên kết. Đồng thời, mạch cảm xúc sợ hãi cũng được kích hoạt qua hạch hạnh nhân, thậm chí thị giác cũng lưu giữ hình ảnh mà bạn nhìn thấy lúc đó.

Toàn bộ mạng lưới nơ-ron rộng lớn được kích hoạt khắp vỏ não chính là trải nghiệm của bạn vào thời điểm đó. Vì đây là một kích thích mạnh, một khoảnh khắc như chụp bằng đèn flash, mô thức kết nối giữa các nơ-ron tham gia được thiết lập vững chắc để dễ dàng nhớ lại sau này. Theo quy luật Hebb: “Những nơ-ron cùng kích hoạt sẽ kết nối với nhau,” ký ức được lưu giữ bằng cách củng cố các protein màng tại điểm kết nối giữa các nơ-ron.

Mạng lưới này tạo nên ký ức – một biểu thị vật lý của thông tin mà bạn từng cảm nhận. Các cảm xúc hoặc ký ức khác liên quan đến trải nghiệm ấy cũng được đan xen, tạo thêm những lớp nghĩa sâu sắc hơn cho ký ức đó.

 Source: Wikimedia

Thông Tin Là Thực Thể Vật Lý

Theo lý thuyết thông tin hiện đại, thông tin không phải là một khái niệm trừu tượng mà là một thực thể vật lý. Nhà vật lý học IBM, Rolf Landauer, khẳng định:

“Thông tin không phải là một thực thể phi vật chất mà chỉ tồn tại khi được biểu thị qua một phương tiện vật lý, gắn liền với mọi giới hạn và khả năng của vũ trụ vật lý.”

Landauer còn giải thích rõ hơn:

“Thông tin luôn đi kèm với một biểu thị vật lý – có thể là chữ khắc trên bia đá, sự xoay chiều hoặc tích điện của các hạt như electron, lỗ bấm trên thẻ đục lỗ, dấu mực trên giấy, hay những hình thức tương đương khác.”

Vì vậy, không có suy nghĩ nào tồn tại nếu thiếu cơ sở thần kinh của nó.

Thông Tin Là Quan Hệ

Thông tin chính là mô thức tổ chức của vật chất hoặc năng lượng – cách mà các thành phần sắp xếp và liên kết với nhau.

Hãy hình dung mã máy tính: sự khác biệt về điện áp trong mạch máy tính, được biểu thị bằng các số 0 và 1, đại diện cho các ký tự trong bảng chữ cái khi chúng kết hợp theo mô thức cụ thể. Ví dụ, chữ “A” được biểu diễn là 01000001, còn chữ “B” là 01000010. Tự bản thân một điện áp đơn lẻ không mang ý nghĩa gì – chỉ qua mối quan hệ hay mô thức kết nối, thông tin mới xuất hiện.

Tương tự, những ký tự trong bảng chữ cái hay âm thanh của một từ ngữ không mang ý nghĩa gì nếu tách biệt khỏi ngữ cảnh. Chúng chỉ trở nên có nghĩa khi liên kết với nhau hoặc với các sự vật thật trong thế giới.

Ký Ức Phức Tạp Được Phân Tán

Cũng như ký tự “A” được mã hóa trong mạch điện, ký ức về bà của bạn không nằm trong một nơ-ron duy nhất – không có nơ-ron nào chuyên biệt chỉ dành riêng để ghi nhớ bà bạn như thể phân biệt với "nơ-ron tổng thống Hoa Kỳ."

Thay vào đó, một mạng lưới rộng lớn gồm nhiều nơ-ron liên kết với nhau sẽ cùng biểu thị ký ức về bà. Một nơ-ron cụ thể có thể chỉ mã hóa một mảnh ký ức nhỏ, ví dụ một đường nét khuôn mặt của bà bạn. Nơ-ron này không chỉ giữ riêng ký ức ấy mà còn tham gia vào nhiều ký ức khác nhờ vào sự kết nối với nhiều mạng nơ-ron khác nhau.

Suy Nghĩ và Những Điều Liên Kết Ký Ức

Mỗi khía cạnh của ký ức đều gắn kết với vô vàn ký ức khác. Chẳng hạn, ký ức về bà của bạn có thể gắn liền với hình ảnh chiếc bánh táo thơm lừng mà bà từng làm. Mạng lưới nơ-ron hình thành ký ức đó chính là mạng lưới từng hoạt động khi bạn trải nghiệm khoảnh khắc ban đầu. Thông thường, không phải mọi cảm nhận đều trở thành ký ức lâu dài. Chỉ những trải nghiệm đủ sâu sắc mới khắc ghi vĩnh viễn trong trí nhớ.

Suy Nghĩ Trừu Tượng Vẫn Là Thực Thể Vật Lý

Những suy nghĩ trừu tượng có vẻ xa vời, nhưng chúng cũng có bản chất vật lý. Chúng là dạng biểu thị cấp cao hơn, được xây dựng từ các tầng nấc biểu thị khác nhau – hay nói cách khác, là những “biểu thị của biểu thị.” Một điều gợi nhớ đến điều khác nhờ vào sự tương đồng nào đó. Ở tầng cơ bản nhất vẫn là những cảm nhận giác quan và chuyển động cơ thể, nền tảng cho mọi suy nghĩ khác.

Tựa như bản đồ là hình ảnh phỏng theo môi trường thực tế, suy nghĩ trừu tượng cũng là những “bản đồ” mô phỏng vị trí của ta trong thế giới. Nhà khoa học nhận thức Douglas Hofstadter và nhà tâm lý Emmanuel Sander cho rằng mọi suy nghĩ đều bắt nguồn từ việc tạo ra sự tương đồng. Họ khẳng định việc nhận diện điểm tương đồng giữa các sự việc cũ và mới chính là động lực của tư duy. Não bộ phát hiện ra những nét tương đồng, cho phép ta áp dụng kinh nghiệm từ tình huống trước vào tình huống hiện tại.

Ngôn ngữ là minh chứng rõ nét cho cách tư duy hình thành từ sự tương đồng. Những từ diễn tả những khái niệm trừu tượng thường bắt nguồn từ những điều cụ thể mà ta cảm nhận được. Ví dụ, bàn có "chân," sách có "xương sống," cơ hội có "cửa sổ." Hay cách ta dùng ngũ quan để mô tả cảm xúc: “Lòng người chạm đến bởi cử chỉ tử tế, bị tổn thương bởi lời nói cay nghiệt, hay cảm nhận niềm vui chiến thắng như đang nếm mật ngọt.”

Cảm Giác Về Bản Ngã Nảy Sinh Từ Vòng Lặp Tự Phản Chiếu

Hofstadter từng khám phá cách mà những hệ thống có thể mang ý nghĩa từ những thành tố “vô nghĩa” thông qua vòng lặp tự phản chiếu và quy tắc hình thức. Bản ngã tâm lý được sinh ra từ các vòng lặp phản hồi trừu tượng – một dạng chu trình hồi tiếp tự tham chiếu không ngừng nghỉ.

Nhà thần kinh học Antonio Damasio cũng đề xuất rằng ý thức về bản thân phát triển qua nhiều cấp độ ở những loài có mức độ tiến hóa khác nhau. Một sinh vật đơn giản có thể phát triển nhận thức sơ khai về bản thân bằng cách tạo ra bản đồ về cơ thể và vị trí của nó trong không gian vật lý. Damasio gọi biểu thị cơ bản nhất về bản thân này là "protoself" – trạng thái không ý thức mà nhiều loài có thể sở hữu, được cấu thành bởi những mô hình thần kinh biểu thị cấu trúc cơ thể.

Đọc Ý Nghĩ Từ Mạng Lưới Nơ-ron

Vì suy nghĩ là thực thể vật lý có cấu trúc không gian, nên liệu có thể "đọc" được ý nghĩ từ các mô hình hoạt động của nơ-ron trong não bộ? Trên thực tế, các nhà khoa học đã theo đuổi điều này trong nhiều năm. Những tiến bộ về công nghệ thần kinh mở ra khả năng khám phá ý nghĩ thông qua việc theo dõi hoạt động nơ-ron.

Suy Nghĩ Cũng Có “Trọng Lượng”

Não bộ tiêu tốn một lượng năng lượng khổng lồ cho hoạt động của mình, chiếm 20% năng lượng cơ thể ngay cả khi nghỉ ngơi, trong khi chỉ chiếm 2% trọng lượng cơ thể. Khi tham gia vào các nhiệm vụ đòi hỏi tư duy cao, mức độ tiêu thụ calo của não còn tăng lên đáng kể. Theo công thức E=mc², năng lượng có thể quy đổi thành khối lượng, đồng nghĩa với việc năng lượng truyền tải suy nghĩ cũng có khối lượng, dù cực kỳ nhỏ bé.

Suy nghĩ không phải là những điều mơ hồ, vô hình. Chúng là biểu thị của vật chất và được mã hóa trong vật chất. Chúng có hình dạng, trọng lượng, và được xây dựng qua những biểu tượng cụ thể của giác quan. Cảm giác về bản thân cũng là kết quả từ những biểu thị tự phản chiếu không ngừng. Chúng ta chính là thông tin ấy – vòng lặp tự nhận thức không có hồi kết trong hành trình khám phá bản thân. 

Nguồn: What Actually Is a Thought – Psychology Today