Tại sao não bạn nhớ một số thứ và hoàn toàn quên những thứ khác?

Trong một chuyến đi qua New Hampshire, Chenyang "Leo" Lin, nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành khoa học thần kinh tại Đại học Boston bất ngờ nhận ra mình vẫn nhớ rõ cảnh tượng vài con sóc lao vút qua tán cây và cánh đồng trải dài phía xa. Đó chỉ là một khoảnh khắc bình thường, nhưng nó in sâu trong tâm trí anh. Theo đó, câu hỏi tại sao bộ não lại chọn giữ lại những ký ức như thế đã thôi thúc Lin cùng các đồng nghiệp bắt tay vào một công trình nghiên cứu quy mô lớn, vừa được công bố trên tạp chí Science Advances .

Tiến sĩ Robert MG Reinhart, Phó giáo sư khoa học tâm lý và não bộ tại Đại học Boston, giải thích: "Trí nhớ không đơn thuần là một thiết bị ghi chép thụ động. Bộ não quyết định điều gì là quan trọng, và các sự kiện cảm xúc có thể quay ngược thời gian để ổn định những ký ức vốn rất mong manh".

Nghiên cứu này làm sáng tỏ một bí ẩn lâu đời trong khoa học thần kinh: tại sao chúng ta đôi khi lại lưu giữ lâu dài những khoảnh khắc tưởng chừng không có gì đặc biệt, chỉ vì chúng gắn liền hoặc xảy ra gần với một trải nghiệm cảm xúc mạnh.

Để hiểu rõ hơn, nhóm nghiên cứu tiến hành 10 thí nghiệm độc lập với 648 tình nguyện viên. Những người tham gia được xem các hình ảnh khác nhau (từ động vật cho đến công cụ) trước khi trải qua một kích thích mạnh về cảm xúc như phần thưởng tiền mặt hoặc thậm chí là một cú sốc điện nhẹ. Ngày hôm sau, họ bất ngờ phải thực hiện một bài kiểm tra trí nhớ.

Kết quả cho thấy các sự kiện giàu cảm xúc giúp cải thiện trí nhớ về những gì xảy ra ngay sau đó, đặc biệt nếu đó là những sự kiện trung tính. Hiện tượng này được gọi là tăng cường trí nhớ chủ động (PME) .

Tuy nhiên, khi xét đến trí nhớ của những sự kiện diễn ra trước đó , bộ não lại vận hành theo cách khác. Nó chỉ khôi phục ký ức cũ nếu chúng có nét tương đồng về mặt khái niệm hoặc hình ảnh với trải nghiệm cảm xúc.

Ví dụ, nếu bạn bắt gặp một con bò rừng bison trong chuyến đi ở Yellowstone, não bộ không chỉ ghi nhớ khoảnh khắc ấy mà còn có thể củng cố hình ảnh con thỏ mà bạn vừa nhìn thấy trước đó bởi cả hai đều thuộc nhóm động vật trong nhận thức của não bộ.

Lin nhận định: "Lần đầu tiên, chúng tôi đưa ra bằng chứng rõ ràng rằng não bộ khôi phục ký ức yếu theo cách phân loại, dựa trên mức độ tương đồng khái niệm với các sự kiện cảm xúc".

Khái niệm này phù hợp với lý thuyết "gắn nhãn hành vi" trong khoa học thần kinh: một ký ức yếu để lại một "nhãn" tạm thời trong não. Nếu gần đó xuất hiện một trải nghiệm mạnh mẽ về cảm xúc, "nhãn" ấy có thể được kích hoạt và ổn định, biến ký ức mong manh thành bền vững. Tuy nhiên, điều này chỉ xảy ra khi hai ký ức có chung nền tảng khái niệm.

Một trong những phát hiện bất ngờ là không phải loại ký ức nào cũng được não bộ xử lý giống nhau. Những hình ảnh động vật, dù thường gợi cảm xúc mạnh, lại khó được ghi nhớ, nên chúng hưởng lợi nhiều từ việc gắn thẻ cảm xúc.

Trong khi đó, hình ảnh công cụ vốn dễ nhớ nên ít cần "hỗ trợ" từ cảm xúc. Điều này chứng tỏ não bộ áp dụng những "quy tắc riêng" dựa trên sức mạnh ban đầu của ký ức. Những ký ức yếu dễ được "cứu vãn" hơn, trong khi ký ức mạnh vốn đã đủ ổn định và ít cần củng cố thêm.

Theo các tác giả, cơ chế chọn lọc này mang lại lợi thế tiến hóa quan trọng. Trong tự nhiên, việc nhớ lại con cáo từng rượt đuổi bạn cùng với con đường mà bạn đã chạy thoát có thể quyết định sự sống còn. Nhưng con đường đó chỉ trở thành ký ức nếu não đánh dấu nó có liên quan đến trải nghiệm nguy hiểm.

Không dừng lại ở ý nghĩa khoa học, phát hiện này mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn. Trong giáo dục, giáo viên có thể kết hợp những nội dung giàu cảm xúc với câu chuyện, trò chơi, phần thưởng để giúp học sinh ghi nhớ những khái niệm khô khan.

Trong y tế, việc gợi lại ký ức yếu bằng âm nhạc, hình ảnh hoặc trải nghiệm ý nghĩa có thể hỗ trợ bệnh nhân mất trí nhớ. Ngược lại, với những người mắc rối loạn liên quan đến chấn thương tâm lý, hiểu cơ chế này có thể giúp ngăn việc vô tình khôi phục những ký ức đau buồn.

Tuy vậy, nhóm nghiên cứu cũng thừa nhận còn nhiều hạn chế. Các thí nghiệm mới chỉ xoay quanh hình ảnh đơn giản và điều kiện phòng thí nghiệm. Trong khi đó, trí nhớ trong đời thực như việc hồi tưởng một cuộc trò chuyện hay tìm đường trong thành phố phức tạp hơn nhiều.

Ngoài ra, nhóm chưa trực tiếp quan sát hoạt động của não khi hình thành và củng cố ký ức. Họ hy vọng trong tương lai có thể dùng kỹ thuật hình ảnh não tiên tiến để làm sáng tỏ tiến trình này theo thời gian thực.

Đây không chỉ là một nghiên cứu đơn lẻ, mà là phân tích tổng hợp dữ liệu từ mười thí nghiệm độc lập, bao gồm cả dữ liệu từ các phòng thí nghiệm khác. Nhóm cũng áp dụng trí tuệ nhân tạo, cụ thể là mạng nơ-ron tích chập để định lượng mức độ tương đồng hình ảnh giữa các ký ức. Điều này cho phép họ xác định chính xác khoảng cách khái niệm giữa ký ức trung tính và sự kiện cảm xúc, cũng như đo lường tác động của khoảng cách đó đến khả năng ghi nhớ.

Nói cách khác, bộ não không lưu trữ ký ức một cách ngẫu nhiên. Nó liên tục đánh giá, lựa chọn và kết nối những trải nghiệm, đôi khi gắn kết những khoảnh khắc bình thường nhờ một sự kiện cảm xúc xuất hiện gần đó. Và chính cơ chế kỳ lạ này giúp giải thích vì sao chúng ta có thể quên những chi tiết tưởng chừng đáng nhớ, nhưng lại giữ mãi một ký ức giản dị như cảnh vài con sóc chạy qua rừng.