Bài 2. CƠ SỞ SINH LÝ THẦN KINH CỦA HOẠT ĐỘNG TÂM LÝ

Bài 2. CƠ SỞ SINH LÝ THẦN KINH CỦA HOẠT ĐỘNG TÂM LÝ

 Các nội dung chính:
1. Cấu trúc tổng quát hệ thần kinh2. Hoạt động của hệ thần kinh ở người     2.1. Hoạt động phản xạ của não
     2.2. Các quá trình thần kinh trong vỏ bán cầu đại não
     2.3. Động thái của các quá trình thần kinh
     2.4. Tính hệ thống trong hoạt động của vỏ não
     2.5. Hoạt động phân tích và tổng hợp của vỏ não
     2.6. Hoạt động tín hiệu của vỏ não3. Cơ sở sinh lý thần kinh của ứng xử bản năng và cảm xúc

1. Cấu trúc tổng quát hệ thần kinh 

Tâm lý là thuộc tính của loại vật chất có tổ chức cao là hệ thần kinh. Ở người vật thể mang tâm lý là não. Hệ thần kinh thực hiện hai chức năng đặc biệt quan trọng – kết nối con người với thế giới bên ngoài và thống nhất hoạt động của các bộ phận của cơ thể, điều khiển cơ thể. Tất cả các hiện tượng tâm lý người xuất hiện, định hình và phát triển trong quá trình hoạt động của não – hoạt động phản ánh hiện thực khách quan. Nói một cách khác hoạt động thần kinh là cơ sở sinh lý học của tâm lý. Đó là lý do vì sao cần biết đến cấu trúc và các quy luật hoạt động của hệ thần kinh khi nghiên cứu tâm lý học.

 Hệ thần kinh của con người, có thể nói, là một cấu trúc phức tạp nhất được biết đến trên thế giới. Nó được cấu tạo bởi các tế bào thần kinh – các nơ-ron. Hệ thần kinh của con người được cấu tạo bởi khoảng 100 tỷ nơ-ron.

Nơ-ron là tế bào thần kinh hình sao có đường kính từ 1 đến 50 micromet (trung bình 30 micromet) với nhiều nhánh hình cây (gọi là các sợi nhánh, đuôi gai hay dendrite) và một sợi trục dài (gọi là axon). Đầu cùng sợi trục chia làm nhiều nhánh, mỗi nhánh kết thúc bằng một cúc tận cùng.

Thân nơ-ron (soma) chứa nguyên sinh chất và nhân, làm nhiệm vụ nuôi dưỡng tế bào, dẫn truyền hưng phấn và giữ lại dấu vết của những luồng kích thích đã đi qua. Những sợi nhánh đảm bảo mối liên hệ giữa các tế bào thần kinh với nhau. Những sợi trục (có chiều dài từ vài chục micromet đến hàng chục cm) có nhiệm vụ tiếp nhận và dẫn truyền những luồng xung động thần kinh. Sợi trục được bao bọc bởi lớp vỏ myelin (bản chất của myelin là lipit, là chất cách điện). Chính lớp vỏ này đảm bảo dẫn truyền tín hiệu thần kinh đi theo một hướng nhất định. Điểm nối giữa một nơ-ron này với một nơ-ron khác gọi là khớp thần kinh (synapse). Các khớp thần kinh có vai trò đặc biệt quan trọng trong kiểm soát sự dẫn truyền tín hiệu – quyết định các hướng theo đó tín hiệu thần kinh lan đi trong hệ thần kinh. Khớp thần kinh thực hiện hành động chọn lọc, thường phong tỏa các tín hiệu yếu nhưng để các tín hiệu mạnh đi qua, hay chọn lọc và khuếch đại một số tín hiệu yếu và chuyển các tín hiệu theo nhiều kênh khác nhau. Các xung động thần kinh được dẫn truyền qua các khớp thần kinh chỉ theo một hướng từ nụ khớp thần kinh tới nơ-ron tiếp theo.

Hình 2. Khớp thần kinh

Quá trình hưng phấn xuất hiện trong nơ-ron – dưới dạng dòng điện sinh học, khác biệt với dòng điện thông thường. Hưng phấn thần kinh lan truyền với tốc độ khoảng 120m/giây.

 

Các sợi trục của nơ-ron chắp lại với một vỏ bọc chung gọi là các dây thần kinh. Phần thân và đuôi gai của các nơ-ron tập hợp lại tạo thành chất xám ở não và tủy sống, phần sợi trục – thành chất trắng. Chất xám có vai trò tích tụ, khuếch đại và xử lý hưng phấn. Chất trắng – truyền hưng phấn từ tế bào này sang tế bào khác. Các dây thần kinh dẫn truyền hưng phấn chỉ theo một chiều – từ các bộ phận cơ thể khác nhau đến não và tủy sống (dây thần kinh hướng tâm) hay ngược lại, từ não và tủy sống đến các bộ phận cơ thể (dây thần kinh ly tâm).

 

Động vật có xương sống và người có hệ thần kinh trung ương dạng hình ống, từ đó phát đi những dây thần kinh chạy tới các cơ quan ở trong và mặt ngoài cơ thể, tạo thành phần ngoại biên của hệ thần kinh. Tùy theo chỗ những dây thần kinh chạy tới các cơ quan vận động hay các nội quan mà chúng và bộ phận trung ương tương ứng của chúng tạo thành hệ thần kinh động vật hay hệ thần kinh thực vật (dinh dưỡng) .

 

Hệ thần kinh trung ương được cấu tạo bởi não và tủy sống.Tủy sống là phần cổ xưa nhất của hệ thần kinh ở động vật có xương sống. Chức năng của tủy sống là đảm bảo những mối liên hệ đơn giản nhất của cơ thể với thế giới bên ngoài. Trong tủy sống có các trung tâm của hàng loạt phản xạ không điều kiện bẩm sinh. Tủy sống điều khiển các cử động cơ bắp của thân và tứ chi, hoạt động của các nội quan. Từ tủy sống phát đi 31 đôi dây thần kinh, mỗi dây thần kinh xuất phát từ tủy sống gồm sợi cảm giác và sợi vận động, chúng kết thúc ở các cơ quan khác nhau (da, cơ…).

 

Não nằm trong hộp sọ, là một cấu trúc hết sức phức tạp. Về mặt tiến hóa, đây là cấu trúc xuất hiện sau so với tủy sống. Khối lượng của não ở người trưởng thành là khoảng 1400 gr (dao động từ 1 kg đến 2 kg), chiếm 1/45 trọng lượng cơ thể . Về mặt tiến hóa, sự phát triển hệ thần kinh của các cơ thể sống đi theo hướng gia tăng trọng lượng não. Tuy nhiên, khi nghiên cứu não của những người nổi tiếng tài năng người ta nhận thấy không có mối liên hệ nào giữa trọng lượng não và mức độ tài năng . Mức độ phát triển tâm lý phụ thuộc vào những đặc điểm khác của não. Chúng ta sẽ bàn đến vấn đề này ở phần sau.

 

Tổng năng lượng mà não sử dụng để hoạt động không lớn, ngang bằng mức độ sử dụng của một bóng đèn điện 100w. Tuy nhiên, với thể trọng 2% cơ thể, não sử dụng tới 20% lượng oxy của toàn cơ thể. Não được nuôi bằng các mạch máu dày đặc với tổng chiều dài ước tính khoảng 500 km, và rất nhạy cảm với việc ngừng cung cấp máu. Chỉ 15 giây sau khi ngừng cung cấp máu là con người mất ý thức, sau 10 phút là chết não.

 

Não là một cấu trúc gồm nhiều phần liên kết với nhau. Phần dưới cùng giáp tủy sống là hành tủy, tiếp theo là não giữa, tiểu não. Phía trên tiếp theo là não trung gian. Cuối cùng là hai bán cầu đại não.

 

Hành tủy khác tủy sống ở cấu tạo tế bào. Mặc dù thể tích không lớn nhưng hành tủy có những phần quan trọng của hệ thần kinh trung ương liên quan đến sự sống còn của cơ thể. Trong hành tủy tập trung nhân của hầu hết các dây thần kinh sọ não. Từng nhóm tế bào riêng biệt tạo nên những trung khu quan trọng nhất đối với cơ thể - trung khu hô hấp, tuần hoàn, tiết mồ hôi, nước bọt, nuốt, nhai, nôn, phát âm... Ở đây cũng có những trung khu phối hợp cử động làm thay đổi vị trí cơ thể trong không gian. Hành tủy kiểm soát, thống nhất hoạt động phản xạ của tủy sống.

 

Não giữa tập trung những tế bào thần kinh tạo thành những trung khu tham gia vào việc điều chỉnh những chức năng sinh lý quan trọng nhất. Củ não sinh tư của não giữa chịu trách nhiệm chủ yếu về các chức năng nhận cảm (cảm giác). Củ trước (củ thị giác) liên hệ với dây thần kinh thị giác, tham gia vào việc hình thành phản xạ định hướng đối với kích thích ánh sáng. Củ sau (củ thính giác) – với dây thần kinh thính giác, tham gia hình thành phản xạ định hướng đối với kích thích âm thanh.

 

Tiểu não điều khiển sự thăng bằng và đảm bảo sự phối hợp các cử động có chủ ý.

 

Não trung gian cùng với các mấu dưới vỏ não tạo thành vùng dưới vỏ (vì nằm dưới vỏ não). Gò thị là tổ chức chủ yếu của não trung gian, qua đó có vô số những đường dẫn truyền đi tới vỏ não. Tất cả mọi xung động, xuất hiện do sự kích thích bất kỳ cơ quan nhận cảm nào của thân thể, đầu tiên đi qua gò thị sau đó mới đi lên vỏ não. Não trung gian có vai trò quan trọng trong các biểu hiện bản năng và cảm xúc của con người.

 

Trong não trung gian và não giữa có một cấu trúc đặc biệt gọi là thể vân. Các nghiên cứu gần đây cho thấy thể vân đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của não. Chính nó là tác nhân đánh thức các bán cầu não – trong khi gửi các xung thần kinh lên bán cầu đại não thể vân đưa các xung này vào trạng thái tích cực và trợ lực cho sự tích cực này. Trong thể vân có những trung khu có ảnh hưởng tới hoạt động của các tuyến nội tiết, trao đổi nước, muối; có các trung khu điều hòa thân nhiệt.

 

Bán cầu đại não là bộ phận phát triển nhất của não và toàn bộ hệ thần kinh. Là một cấu trúc kép – gồm hai nửa – hai bán cầu đại não, trái và phải. Nhìn từ ngoài hai bán cầu não được phủ một lớp chất não xám dày 3-4 mm. Lớp này được gọi là vỏ bán cầu đại não (gọi tắt là vỏ não). Lớp vỏ này chứa khoảng 15 tỷ nơ-ron. Các nơ-ron được sắp xếp dày đặc với mật độ 30.000 nơ-ron/1 mm3. Nếu trải đều các nơ-ron của lớp vỏ này thành một mặt phẳng ta sẽ có được một diện tích khoảng 2000 cm2. Sự sắp xếp dày đặc như vậy có thể tạo ra vô số những kết nối giữa các nơ-ron nếu ta biết rằng mỗi nơ-ron có thể có thể kết nối tới 6000 nơ-ron khác, mà số nơ-ron ở đây là 15 tỷ. Các nơ-ron của vỏ não không tái sinh. Số lượng chúng ở trẻ sơ sinh cũng bằng ở người trưởng thành. Sự phát triển của các nơ-ron này đi theo hướng phức tạp hóa về cấu trúc và gia tăng số lượng các kết nối. Bắt đầu từ năm 30-35 tuổi số lượng của chúng giảm dần. Theo tính toán của các nhà khoa học sau 30-35 tuổi hàng ngày có tới 50.000 nơ-ron bị chết đi mà không tái sinh.

 

Vỏ não là cơ sở vật chất trực tiếp của tư duy và ý thức của con người. Trong quá trình tiến hóa vai trò của các bán cầu đại não và đặc biệt của vỏ não trong tổ chức đời sống và hành vi ngày càng tăng.

Người ta phân biệt 4 khu vực (thùy) trên vỏ não: thùy trán, thùy chẩm (gáy), thùy đỉnh và thùy thái dương. Thùy trán là bộ phận phát triển nhất của não. Nó xuất hiện sau cùng trong quá trình tiến hóa, chiếm 29% diện tích vỏ não. Khi thùy này bị tổn thương con người mất khả năng thực hiện hành vi hướng đích, hành vi có suy xét. Các thùy còn lại phụ trách việc tiếp nhận, xử lý, lưu giữ thông tin đưa đến từ các cơ quan cảm giác. Ở thùy chẩm có các trung tâm thị giác; thùy thái dương – nghe, ngửi; thùy đỉnh – cảm giác da. Phần trước rãnh trung tâm (rãnh Rolando) là vùng phụ trách vận động, sau rãnh rolando là vùng cảm giác da và cơ-khớp. Ngoài ra riêng trên vỏ não người còn có những vùng đặc biệt thuộc hệ thống tín hiệu thứ hai (ngôn ngữ): vùng vận động ngôn ngữ (nói, viết) và vùng hiểu ngôn ngữ (hiểu tiếng nói và chữ viết).

 

Bán cầu não trái và phải về mặt chức năng không phải là đối xứng mặc dù chúng điều khiển hai nửa đối lập nhau của cơ thể - bán cầu não trái phụ trách nửa bên phải cơ thể và ngược lại. Các trung khu ngôn ngữ nằm ở bán cầu não trái (với ý nghĩa này bán cầu não phải là “câm” và “điếc”).

 

Có thể phân tách những khu vực hay vùng (nhóm tế bào não có đặc thù riêng về hình thái, kích thước và cấu trúc) trên não liên quan đến các biểu hiện tâm lý khác nhau. Hiện tượng này được gọi là định khu chức năng của não. Trước đây người ta cố gắng lập bản đồ chức năng của não với việc chỉ ra từng khu vực phụ trách các chức năng tâm lý khác nhau. Tuy nhiên các nghiên cứu gần đây cho thấy để thực hiện một chức năng tâm lý bất kỳ nào cũng cần đến sự tham gia của nhiều khu vực khác nhau. Do vậy định khu chức năng của não không có nghĩa là các vùng này hoạt động độc lập với nhau . Vỏ não thống nhất hoạt động của các vùng, các khu vực khác nhau thành một thể trọn vẹn.

2. Hoạt động của hệ thần kinh ở người 

2.1. Hoạt động phản xạ của não

Cơ chế cơ bản của hoạt động thần kinh, ở các cơ thể loại thấp cũng như ở các cơ thể phức tạp nhất, đảm bảo sự tương tác giữa cơ thể và môi trường là phản xạ.

 

Phản xạ là phản ứng đáp lại của cơ thể đối với kích thích xuất phát từ môi trường bên trong hay bên ngoài. Đây là một quá trình thần kinh phức tạp do kích thích bên ngoài gây nên và kết thúc bằng một phản ứng hợp lý của cơ thể. Các phản xạ rất đa dạng – co đồng tử khi bị chói sáng, co giật tay khi chạm phải vật nóng, tiết nước bọt khi thấy mùi thức ăn,giật mình khi có tiếng động mạnh…

 

Con đường theo đó một phản xạ được thực hiện gọi là cung phản xạ.

 

Thành phần cung phản xạ của các phản xạ tủy sống (phản xạ không điều kiện) bao gồm các tế bào thần kinh: 1) tế bào thần kinh hướng tâm truyền kích thích từ ngoại biên vào trung ương; và 2) tế bào thần kinh ly tâm truyền kích thích tiếp theo từ trung ương đến ngoại biên (cơ và các tuyến nội tiết).

 

Các phản xạ có điều kiện của não được thực hiện nhờ cung phản xạ phức tạp hơn. Trong cung này còn có tế bào thứ ba – tế bào trung ương thực hiện chức năng phối hợp. Các nghiên cứu gần đây cho thấy trong cấu trúc của một phản xạ phức tạp còn có thành phần thứ tư – làm nhiệm vụ kiểm soát và điều chỉnh hoạt động của thành phần thứ ba. Thành phần thứ tư có tên gọi là liên hệ ngược. Chính nhờ vào liên hệ ngược mà sự tự điều khiển trong thích ứng với môi trường bên ngoài có thể diễn ra được. Không có điều này chúng ta không bao giờ có thể học đi, học viết và nhiều kỹ năng khác trong cuộc sống.

 

Căn cứ vào tính chất phản xạ đáp lại của cơ thể người ta phân biệt các phản xạ vận động, tiết dịch, tim mạch và dinh dưỡng.

 

Căn cứ vào các mối liên hệ thần kinh quyết định các phản xạ người ta phân biệt phản xạ bẩm sinh và phản xạ học được, hay, nói theo thuật ngữ của I.P.Pavlov , phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.

 

Phản xạ không điều kiện là chức năng của các phần thấp hơn của hệ thần kinh trung ương, nằm dưới vỏ não. Các phản xạ không điều kiện được thực hiện một cách tự động, không có sự tham gia của vỏ bán cầu đại não. Chúng được hình thành trong quá trình phát triển lịch sử của loài, được di truyền, thay đổi rất ít trong suốt cả cuộc sống của sinh vật. Phản xạ không điều kiện giúp cơ thể thích nghi với môi trường tương đối ổn định. Các bản năng như bản năng dinh dưỡng, tự vệ, sinh dục… có cơ sở sinh lý là phản xạ không điều kiện. Các phản xạ không điều kiện cũng có tính biến động thích nghi, song ở mức độ rất nhỏ. Chúng không thể đảm bảo sự thích nghi của cơ thể đối với các điều kiện mới và thay đổi đột ngột của môi trường.

 

Phản xạ có điều kiện là chức năng của các phần cao hơn của hệ thần kinh trung ương. Chúng được tạo nên và được củng cố trong cả cuộc sống riêng của mỗi sinh vật và thường có sự tham gia của vỏ đại não. Đặc điểm quan trọng nhất của phản xạ có điều kiện là chúng có ý nghĩa tín hiệu. Kích thích trung tính và kích thích không điều kiện trùng nhau về thời gian dẫn đến việc kích thích trung tính gây ra phản ứng mà trước đây chỉ có kích thích không điều kiện mới gây ra được. Nhờ sự trùng nhau đó mà kích thích trung tính dường như “đánh tín hiệu” cho cơ thể về sự tác động sắp xẩy ra của phản xạ không điều kiện. Phản xạ có điều kiện là cơ sở để tạo thành các phản xạ có điều kiện mới phức tạp hơn – các phản xạ có điều kiện bậc hai, ba … Tất cả các hiện tượng tâm lý cấp cao ở người như tình cảm, tư duy, kỹ năng, thói quen… đều có cơ sở sinh lý là phản xạ có điều kiện.

2.2. Các quá trình thần kinh trong vỏ bán cầu đại não

 

Sự phối hợp các chức năng của vỏ các bán cầu đại não được thực hiện nhờ sự tương tác của hai quá trình thần kinh cơ bản – hưng phấn và ức chế. Về tính chất hoạt động đây là hai quá trình đối lập nhau.

 

Hưng phấn là quá trình thần kinh xuất hiện khi có kích thích tác động, gắn liền với việc tích cực hóa hoạt động của vỏ não, hình thành các liên hệ thần kinh tạm thời mới.

 

Ức chế, ngược lại, hướng tới thay đổi hoạt động của vỏ não, dập tắt hưng phấn xuất hiện trong vỏ não, phong tỏa các liên hệ tạm thời. Tuy nhiên không nên hiểu ức chế là dừng hoạt động, là trạng thái thụ động của các tế bào thần kinh. Ức chế cũng là một quá trình thần kinh tích cực nhưng ngược hướng với hưng phấn.

 

Ức chế đảm bảo điều kiện cần thiết cho việc phục hồi khả năng làm việc. Giấc ngủ với tư cách một sự ức chế bao trùm lên hàng loạt các trung khu quan trọng của vỏ não có ý nghĩa bảo vệ và phục hồi to lớn. Nó bảo vệ vỏ não khỏi bị kiệt sức và phá hủy. Việc bị mất ngủ dài ngày sẽ dẫn đến rối loạn thần kinh và các hậu quả nghiêm trọng khác. Tuy nhiên giấc ngủ không phải là sự ngưng trệ hoạt động của não, đó là một quá trình tích cực chứ không phải là trạng thái hoàn toàn không hoạt động. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng trong khi ngủ diễn ra việc xử lý thông tin tích lũy vào ban ngày, nhưng con người không nhận ra điều này do các hệ thống chức năng tương ứng của vỏ não đảm bảo ý thức bị ức chế.

 

Người ta phân biệt hai dạng ức chế vỏ não cơ bản: ức chế ngoài và ức chế trong.

 

Ức chế ngoài là những ức chế mà nguyên nhân gây ra nó nằm ngoài cung phản xạ bị ức chế, và liên hệ với sự phát sinh hưng phấn trong một cung phản xạ khác. Ức chế ngoài còn gọi là ức chế không điều kiện vì có tính bẩm sinh. Có hai loại ức chế không điều kiện: 1) ức chế ngoại lai – nếu trong khi đang xây dựng phản xạ có điều kiện mà xảy ra những kích thích bất ngờ (tiếng động lớn, người lạ mặt, tia sáng…) thì không những phản xạ có điều kiện mới sẽ không hình thành mà cả phản xạ có điều kiện cũ cũng bị yếu đi hoặc mất hẳn. Chẳng hạn, một học sinh đã học thuộc bài nhưng khi trả lời bị uy hiếp bởi thái độ của giáo viên nên quên hết, không nhờ gì cả; 2) ức chế vượt hạn – khi kích thích vượt quá giới hạn chịu đựng của hệ thần kinh (cường độ quá lớn, kéo quá dài…) thì cũng xuất hiện ức chế, phản xạ có điều kiện bị yếu đi hoặc mất hẳn. Chẳng hạn, giờ học quá dài thì kết quả những phút cuối rất hạn chế. Loại ức chế này được gọi là ức chế bảo vệ vì nó có tác dụng bảo vệ hệ thần kinh.

 

Ức chế trong là những ức chế xảy ra do nguyên nhân nằm ngay trong cung của phản xạ bị ức chế, tức là do sự ngừng củng cố tác nhân kích thích có điều kiện bằng tác nhân kích thích không điều kiện. Ức chế trong còn gọi là ức chế có điều kiện, vì nó không hình thành ngay tức thì mà được hình thành dần dần do luyện tập. Người ta cũng phân biệt một số loại ức chế trong: 1) ức chế tắt – nếu ở chó đã có phản xạ có điều kiện tiết nước bọt với tiếng máy gõ nhịp, ta cho tiếng máy gõ nhịp tác động mà không cho chó ăn, sau nhiều lần lặp lại, chó mất phản xạ này. Loại ức chế này quan trọng ở chỗ nó dập tắt những phản xạ đã trở nên không còn thích hợp với điều kiện sống đã thay đổi; 2) ức chế chậm – để thành lập đường liên hệ tạm thời tác nhân kích thích có điều kiện phải tác động đồng thời hay trước tác nhân kích thích không điều kiện. Tùy theo thời gian giữa hai kích thích đó mà phản xạ có điều kiện có thể xảy ra đồng thời với kích thích hay bị chậm trễ. Phản xạ xảy ra chậm khi khoảng cách thời gian giữa hai kích thích có và không điều kiện tương đối lớn. Chẳng hạn, nếu ta thành lập ở chó phản xạ tiết nước bọt với tiếng chuông, nước bọt sẽ tiết sau tiếng chuông 1-4 giây. Sau đó, ta tăng thời gian cách biệt giữa hai kích thích (tiếng chuông và thức ăn) lên 3 phút. Sau một thời gian chó chỉ tiết nước bọt sau khi nghe thấy chuông 2-3 phút. Loại ức chế này là cơ sở sinh lý của tính kiên nhẫn, bình tĩnh. Ở trẻ em và người già suy nhược thần kinh loại ức chế này thường kém so với ở người trưởng thành mạnh khỏe; 3) ức chế phân biệt – nếu thành lập ở chó phản xạ có điều kiện (tiết nước bọt) với tiếng máy gõ nhịp 200 lần/phút, thì lúc đầu phản xạ sẽ xuất hiện cả khi nghe thấy tiếng máy gõ nhịp 100 hay 50 lần/phút (phản xạ có điều kiện có tính khái quát). Sau nhiều lần tập luyện dần dần chó sẽ phân biệt được tiếng máy 200 lần/phút với tiếng máy 100 lần/phút. Khả năng thành lập ức chế phân biệt tăng dần trong sự phát triển chủng loại và cá thể. Ở người ức chế phân biệt rất tinh vi, nhạy bén. Ức chế phân biệt là một trong những cơ sở sinh lý của hoạt động so sánh, phân tích; ức chế có điều kiện – kích thích có điều kiện dương tính có thể chuyển thành âm tính nếu như có một tác nhân mới kết hợp với nó và sự tác động của chúng không được củng cố. Ức chế trong được phát triển trong trường hợp này gọi là ức chế có điều kiện (là một dạng phức tạp của ức chế phân biệt).

2.3. Động thái của các quá trình thần kinh

 

Hoạt động của vỏ bán cầu đại não là một “bức khảm” phức tạp của các quá trình hưng phấn và ức chế. Các quá trình này liên hệ chặt chẽ với nhau và không ngừng tác động qua lại. Sự tác động qua lại này tuân thủ hai quy luật chính – quy luật lan tỏa và tập trung, và quy luật cảm ứng qua lại.

 

Quy luật lan tỏa và tập trung thể hiện ở việc các quá trình hưng phấn và ức chế không dừng lại ở điểm mà tại đó chúng sinh ra, mà lan rộng ra mọi hướng trên vỏ não - gọi là lan tỏa. Ví dụ, khi xem kịch đến đoạn kịch tính người ta bắt đầu đạp chân, vung tay, la hét… Sau khi đã lan rộng ra xung quanh chúng lại thu hẹp dần phạm vi hoạt động, cuối cùng rút về vị trí xuất phát (gọi là tập trung).

 

Quy luật cảm ứng thể hiện ở việc các quá trình thần kinh gây ra ở những khu vực bên cạnh một quá trình ngược lại. Chẳng hạn, ở một khu vực nào đó trên vỏ não xuất hiện quá trình hưng phấn thì ở các khu vực bên cạnh lại xuất hiện quá trình ức chế. Trường hợp này được gọi là cảm ứng âm tính. Tương tự, ở một khu vực nào đó trên vỏ não xuất hiện quá trình ức chế thì ở các khu vực bên cạnh lại xuất hiện quá trình hưng phấn. Trường hợp này được gọi là cảm ứng dương tính.

 

Cảm ứng có thể xảy ra trong không gian hay thời gian. Hưng phấn tại một điểm gây ức chế ở những điểm bên cạnh – đó là cảm ứng theo không gian hay còn gọi là cảm ứng đồng thời. Khi tại một điểm nảy sinh ức chế, sau một thời gian ở chính điểm đó nảy sinh hưng phấn mà không cần sự tác động của một tác nhân ngoại lai nào – đó là cảm ứng theo thời gian hay cảm ứng nối tiếp.

 

Các quy luật cảm ứng là cơ sở sinh lý của nhiều hiện tượng tâm lý. Chẳng hạn, mất chú ý khi nghe thấy tiếng động mạnh – cảm ứng âm tính; khi ta chú ý vào một đối tượng nào đó thì những đối tượng khác ở xung quanh bị “bỏ rơi” – đó là cảm ứng âm tính theo không gian; khi nhắm mắt chặt lại trong 5-7 phút sau khi mở mắt ra có thể nhìn thấy được các vật trong ánh sáng mờ - đó là cảm ứng dương tính theo thời gian.

 

Sự phát triển của hiện tượng cảm ứng làm tăng tính tinh vi và chính xác trong việc thành lập trên vỏ não những điểm kích thích đảm bảo mối liên hệ chính xác nhất giữa cơ thể với môi trường luôn biến đổi. Cảm ứng âm tính là cơ chế bên trong của sự thành lập ức chế ngoại lai.

 

2.4. Tính hệ thống trong hoạt động của vỏ não

 

Vỏ đại não luôn chịu đồng thời một số lượng rất lớn các kích thích. Các kích thích này tạo nên trên vỏ đại não những quá trình hưng phấn và ức chế dưới dạng một “bức khảm” chức năng đặc biệt: ở một số khu vực là các quá trình hưng phấn, ở các khu khác là quá trình ức chế. Các quá trình hưng phấn và ức chế luôn luôn thay đổi về cường độ, vị trí trên vỏ đại não. Trong điều kiện như vậy bán cầu đại não vẫn đảm bảo được các phản ứng hoàn chỉnh với các kích thích từ bên ngoài mà không rơi vào trạng thái hỗn độn là do tuy các quá trình thần kinh trong vỏ não rất đa dạng nhưng luôn xảy ra theo một hệ thống nhất định. Cơ sở của hệ thống đó là các quá trình thần kinh định hình đã được hình thành trong quá trình hoạt động lặp lại.

 

Khi lặp lại một hành động nào đó, các quá trình thần kinh làm cơ sở cho phản xạ có điều kiện sẽ được định hình: khi kích thích lặp lại thì các quá trình hưng phấn và ức chế sẽ khuếch tán và tập trung theo những đường thần kinh đã quen thuộc và vì vậy tạo nên những phản xạ định hình. Định hình đã hình thành được gọi là định hình động lực (hay động hình).

 

Tính hệ thống trong hoạt động của vỏ não thể hiện trong khả năng có thể thành lập được những phản xạ có điều kiện không phải với từng kích thích cụ thể, riêng rẽ, mà là với quan hệ của các kích thích (quan hệ không gian và thời gian). Đó là những phãn xạ có điều kiện quan hệ. Điều này rất quan trọng trong tâm lý học vì nó cho phép lý giải tại sao động vật (hay người) có thể “di chuyển” những mối liên hệ đã hình thành trước đây vào những tín hiệu hoàn toàn mới, nếu giữa tín hiệu mới có quan hệ với những tín hiệu đã gây ra phản xạ được hình thành trước đây. Việc hình thành phản xạ có điều kiện quan hệ đã mở rộng khả năng thích nghi của cơ thể với môi trường.

 

Nhờ tính hệ thống mà hoạt động của vỏ não đảm bảo được các phản ứng hoàn chỉnh của cơ thể đối với các kích thích bên ngoài, đồng thời đảm bảo sự thích nghi của các phản ứng đó đối với các điều kiện của môi trường thay đổi.

 

Sự tạo thành các động hình trong hoạt động của vỏ bán cầu đại não là cơ sở của các động tác bình thường của con người, của suy nghĩ, cảm xúc … Các kỹ xảo vận động chỉ có thể hình thành nhờ các động hình tương ứng bao gồm các khu hưng phấn và ức chế sắp xếp theo vị trí không gian nhất định trong vỏ não, và bao gồm sự thay đổi động hình tương ứng của các quá trình đó theo thời gian.

 

Các thói quen của con người, nhìn từ góc độ sinh lý học, là những động hình. Chúng đảm bảo sự bền vững của hành vi của con người trong các điều kiện lặp lại. Sự thay đổi các thói quen (các động hình) đòi hỏi nhiều thời gian và công sức luyện tập.

2.5. Hoạt động phân tích và tổng hợp của vỏ não

 

Vỏ bán cầu đại não là cơ quan phân tích tối cao về các quan hệ giữa cơ thể và môi trường – phân biệt một cách tinh vi vô số các kích thích và thiết lập những mối liên hệ khác nhau giữa các kích thích đó.

 

Hoạt động phân tích các kích thích do các cơ quan phân tích – bộ máy thần kinh phức tạp - thực hiện. Mỗi cơ quan phân tích bao gồm 3 bộ phận: 1) cơ quan thụ cảm ngoại biên; 2) dây dẫn truyền hưng phấn thần kinh từ ngoại biên vào trung ương; và 3) các bộ phận vỏ não của cơ quan phân tích.

 

Sự phân tích ban đầu về các kích thích được tiến hành ở các cơ quan thụ cảm và ở các bộ phận thấp hơn của não. Sự phân tích này có tính chất sơ bộ và do mức độ hoàn thiện của cơ quan thụ cảm quyết định. Vỏ bán cầu não là tổng hợp các đầu cuối của tất cả các cơ quan phân tích, thực hiện việc phân tích cao nhất và tinh vi nhất về các kích thích. Bản chất của sự phân tích này là thiết lập các mối quan hệ lẫn nhau rất tinh vi về các quá trình thần kinh xảy ra trong vỏ não. Cơ sở của sự phân tích này là sự ức chế phân biệt – trong quá trình ức chế này các hưng phấn do những kích thích có điều kiện nhưng không được củng cố sẽ dần dần bị dập tắt và chỉ còn lại các hưng phấn tương ứng chặt chẽ với các kích thích có điều kiện cơ bản và luôn được củng cố.

 

Đồng thời với phân tích, vỏ bán cầu đại não cũng tiến hành tổng hợp các quá trình thần kinh xảy ra ở các phần khác nhau của nó. Nhờ hoạt động tổng hợp nên hành thành được các phản xạ có điều kiện – tức thiết lập được các mối liên hệ giữa các khu khác nhau của vỏ não. Cũng nhờ hoạt động tổng hợp mà có thể hình thành được phản xạ có điều kiện với các kích thích tổng hợp, ví dụ, phản xạ có điều kiện với một số âm thanh phối hợp với nhau. Ở đây chỉ một tổ hợp các kích thích dưới dạng hoàn chỉnh mới có tác động gây nên phản xạ có điều kiện, còn một kích thích thành phần nào đó của tổ hợp ấy sẽ không thể gây phản xạ.

 

Phân tích và tổng hợp các kích thích là hai mặt liên hệ lẫn nhau của hoạt động phân tích – tổng hợp thống nhất của vỏ não.

 

Nhờ hoạt động phân tích và tổng hợp của vỏ bán cầu đại não mà sinh vật có thể thích nghi một cách có phân biệt đối với các kích thích của môi trường bên ngoài tác động lên nó.

 2.6. Hoạt động tín hiệu của vỏ não

 

Vỏ bán cầu đại não là cơ quan thiết lập các mối liên hệ tạm thời (hay phản xạ có điều kiện) với nhiều loại tác nhân kích thích từ môi trường bên ngoài và bên trong cơ thể. Khi một phản xạ có điều kiện hình thành thì một kích thích trước đây là trung tính trở thành tín hiệu của kích thích có điều kiện. I.P.Pavlov phân biệt hai dạng tín hiệu, hay hai dạng hệ thống tín hiệu, khác nhau về bản chất.

 

Hệ thống tín hiệu thứ nhất bao gồm các mối liên hệ tạm thời có điều kiện. Các kích thích (tín hiệu) trong các mối liên hệ này là các kích thích tác động trực tiếp lên các cơ quan thụ cảm thị giác, thính giác, xúc giác và các cơ quan thụ cảm khác và gây nên các cảm giác, biểu tượng… về các vật thể hay hiện tượng tương ứng. Ví dụ, hình dáng quả chanh, nếu đã có phối hợp với vị giác (đã từng ăn chanh), thì sẽ trở thành tín hiệu vị giác và gây tiết nước bọt giống như tác động trực tiếp của vị chua. Hệ thống tín hiệu thứ nhất là cơ sở sinh lý của hoạt động cảm tính, trực quan, tư duy cụ thể và các xúc cảm cơ thể.

 

Hệ thống tín hiệu thứ nhất cũng có ở động vật, song ở người chúng phức tạp và hoàn thiện hơn nhiều vì có liên hệ với hệ thống tín hiệu thứ hai.

 

Hệ thống tín hiệu thứ hai bao gồm các mối liên hệ tạm thời trong đó kích thích không phải là những tác động trực tiếp của các vật thể hay hiện tượng, mà là lời nói do con người dùng để chỉ các vật thể hay hiện tượng.

 

Hệ thống tín hiệu thứ hai được hình thành trên cơ sở hệ thống tín hiệu thứ nhất và liên hệ chặt chẽ với hệ thống này. Lời nói chỉ trở thành kích thích nhờ có sự phối hợp với các kích thích trực tiếp của các tín hiệu thứ nhất. Tiếng “chanh” vẫn chỉ là kích thích trung tính chừng nào nó chưa hợp nhất với tri giác về hình dáng, mùi vị và các đặc điểm khác của quả chanh. Khi đã có sự hợp nhất rồi thì chỉ cần nghe đến tiếng “chanh” con người đã tiết nước bọt. Kích thích lời nói là tín hiệu của các tín hiệu thứ nhất.

 

Lời nói là những kích thích phân biệt và tổng hợp có điều kiện. Trong đại đa số các trường hợp kích thích lời nói không chỉ biểu hiện hình ảnh của các vật thể đơn độc nào đó mà là biểu hiện các biểu tượng và các khái niệm chung liên quan đến một nhóm vật thể tương tự. Tiếng “nhà” không phải là biểu tượng (tín hiệu) về một cái nhà cụ thể nào mà là về bất kỳ cái nhà nào. Nhờ điều này mà hệ thống tín hiệu thứ hai trở thành cơ sở sinh lý của tư duy trừu tượng, ý thức và các chức năng tâm lý cao cấp khác. Cũng nhờ hệ thống tín hiệu thứ hai con người tiếp xúc được với kinh nghiệm chung của loài người là cái có ảnh hưởng to lớn đến sự phát triển tâm lý của con người.

 

Hệ thống tín hiệu thứ hai liên hệ không ngừng với hệ thống tín hiệu thứ nhất. Trong mối liên hệ đó hệ thống tín hiệu thứ hai giữ vai trò chủ đạo, đồng thời làm cho hệ thống tín hiệu thứ nhất phụ thuộc vào mình.

3. Cơ sở sinh lý thần kinh của ứng xử bản năng và cảm xúc 

Ứng xử là chức năng của toàn bộ hệ thần kinh chứ không phải của riêng một bộ phận nào. Các phản xạ kín đáo của tủy sống cũng là một nhân tố của ứng xử. Ngay cả chu trình thức-ngủ cũng là một trong những kiểu mẫu ứng xử quan trọng nhất của con người. Trong phần này sẽ bàn đến một nhóm ứng xử đặc biệt liên quan đến cảm xúc, các vận động vô thức, các xung động giác quan và những cảm giác nội tại về đau đớn và khoái cảm.

Bản năng là những hành vi bẩm sinh xuất hiện liên quan đến những kích thích phức tạp xuất phát từ môi trường bên ngoài hay bên trong cơ thể. Bản năng bao gồm một số cử chỉ lần lượt, có liên hệ lẫn nhau và xảy ra như phản xạ dây chuyền không điều kiện.

 

Ứng xử bản năng và cảm xúc liên quan chặt chẽ với hoạt động của tủy sống và các trung khu dưới vỏ não, đặc biệt là hệ viền . Các bộ phận của hệ viền, đặc biệt là vùng dưới đồi và các cấu trúc liên hệ, kiểm soát nhiều chức năng nội tại của cơ thể như thân nhiệt, tính thẩm thấu của các dịch cơ thể và thể trọng. Các chức năng này được gọi chung là chức năng thực vật của cơ thể.

 

Khi kích thích hệ viền sẽ xảy ra những hiệu quả của hoạt động tự chủ như thay đổi huyết áp và hô hấp; kích thích nhân thùy hạnh nhân não gây ra các động tác như nhai, liếm môi và các cử chỉ liên quan đến ăn uống; các thương tổn ở thùy hạnh nhân gây ra tình trạng ăn quá mức vừa phải và không phân biệt được loại thức ăn nào đã ăn.

 

Các thực nghiệm gây kích thích và cắt bỏ chỉ ra rằng ngoài vai trò trong khứu giác, hệ viền còn liên quan đến ứng xử xúc động. Cùng với vùng dưới đồi, hệ viền còn liên quan đến ứng xử tình dục, đến cảm xúc giận dữ và sợ hãi, và sự thúc đẩy hành động.

 

Trong ứng xử tình dục, kết đôi là một hiện tượng cơ bản liên quan đến nhiều bộ phận của hệ thần kinh. Giao hợp bản thân nó được tạo nên bởi một loạt các phản xạ chỉnh hợp trong các trung tâm tủy sống và phần dưới thân não, song các hợp phần ứng xử đi kèm, sự thúc đẩy giao hợp và trình tự các sự kiện phối hợp nhau ở giới nam và giới nữ dẫn tới mang thai thì được điều hòa phần lớn trong hệ viền và vùng dưới đồi: khỉ và mèo khi có thương tổn hệ viền tại vỏ não hình quả lê nằm trên thùy hạnh nhân thì có sự gia tăng rõ rệt hoạt tính tình dục; kích thích dọc theo bó thần kinh nằm trên đường giữa phía trước não và các diện gần vùng dưới đồi sẽ khiến dương vật cương cứng và gây xúc cảm mạnh ở các con khỉ thực nghiệm; ở các con chuột đã cắt bỏ tinh hoàn đem cấy testosteron vào trong vùng dưới đồi sẽ phục hồi hoàn toàn ứng xử giới tính; ở người đã có những báo cáo về nhu cầu tình dục quá mức ở nam giới có thương tồn hai bên ở trong hoặc gần các nhân thùy hạnh nhân não.

 

Ở loài vật có vú hoạt tính tình dục của con cái phần lớn mang tính chu kỳ. Phần lớn thời gian con cái tránh con đực, cự tuyệt sự theo đuổi tình dục của con đực. Tuy vậy, theo chu kỳ có một sự thay đổi đột ngột trong ứng xử và con cái thèm muốn giao hợp và đi tìm con đực. Giai đoạn “nóng”này gọi là chu kỳ động dục. Nguyên nhân của ứng xử này là do ở con cái có sự gia tăng nồng độ estrogen trong máu. Trong các thực nghiệm người ta chứng minh được rằng việc xử lý bằng các hooc-môn giới tính sẽ làm tăng thích thú tình dục và xung động tình dục ở người. Ví dụ, testosteron làm tăng hưng phấn tình dục ở nam giới và estrogen cũng có tác dụng tương tự trong khi dùng điều trị bệnh ung thư tuyến tiền liệt. Mẫu ứng xử có trước khi tiến hành điều trị được kích thích, hoạt hóa chứ không bị đảo ngược. Do vậy, đem dùng testosteron cho những người tình dục đồng giới sẽ tăng cường xung động tình dục đồng giới của họ chứ không đảo ngược nó thành xung động tình dục khác giới. Ở người, hoạt tính tình dục của phụ nữ diễn ra trong suốt chu kỳ kinh và có xu hướng gia tăng lúc gần hành kinh. Tuy nhiên, ở phụ nữ trưởng thành, việc cắt bỏ buống trứng không nhất thiết làm giảm hưng phấn hay năng lực tình dục. Những phụ nữ sau khi mãn kinh vẫn tiếp tục có quan hệ tình dục, thường không có thay đổi nhiều về tần số so với thời kỳ tiền mãn kinh. Sự tồn tại này có thể do vỏ thượng thận vẫn tiếp tục tiết estrogen và androgen,song cũng có thể do não hóa mức độ cao hơn các chức năng tình dục ở người và do sự giải phóng tương đối các chức năng này khỏi tầm kiểm soát của bản năng và hooc-môn.

 

Các hooc-môn sinh dục cũng tỏ ra có ảnh hưởng đến ứng xử hung hãn ở các con vật thí nghiệm. Ở các con đực tính hung dữ sẽ giảm đi khi cắt bỏ tinh hoàn, và tính hung dữ sẽ tăng lên khi tiêm androgen. Tính hung hãn còn bị chi phối bởi khung cảnh sống. Khi một con đực đang chung sống với con cái mà một con đực khác xuất hiện trong lãnh thổ của nó thì tính hung hãn bộc lộ rõ hơn.

 

Ở các loài động vật cấp thấp giao hợp và hôn phối thành đạt có thể diễn ra mà không cần có kinh nghiệm tình dục trước đó. Tuy nhiên ở loài linh trưởng và người việc học có vai trò quan trọng trong ứng xử tình dục. Ở người hoạt động tình dục đã trở nên não hóa và điều kiện hóa cao độ do các yếu tố tâm lý và xã hội.

 

Cảm xúc có liên quan mật thiết với hoạt động của tủy sống và các trung khu dưới vỏ não. Phản ứng sợ hãi với những đáp ứng tự chủ như vã mồ hôi, giãn đồng tử, thu mình lại hoặc quay đầu từ bên này qua bên kia để tìm đường trốn thoát, có thể xuất hiện khi kích thích vùng dưới đồi và nhân thùy hạnh nhân não. Ngược lại, phản ứng sợ hãi và các biểu hiện tự chủ và biểu hiện nội tiết của nó không thấy xuất hiện trong các tình huống mà bình thường nó vẫn bộc lộ, nếu hạnh nhân não bị phá hủy. Chẳng hạn, các con khỉ bình thường rất sợ rắn, song khi cắt bỏ các thùy thái dương hai bên thì khỉ không chút sợ hãi khi đến gần rắn, thậm chí còn bắt và ăn thịt rắn.

 

Các nghiên cứu gần đây hé lộ nhiều điều về cơ sở sinh lý thần kinh của động cơ ứng xử. Một con vật nếu để trong một chiếc hộp có một chiếc bàn đạp hay thanh gỗ có thể đạp lên được thì sớm muộn gì con vật cũng đạp lên đó. Olds và các cộng sự đã nối chiếc bàn đạp với một điện cực cắm vào một vùng nhất định trên não của con vật. Chẳng bao lâu sau việc giẫm lên bàn đạp chiếm phần lớn thời gian của con vật. Một số con chẳng thèm ăn uống gì, cứ đạp mãi lên thanh gỗ để kích thích não, và một số sẽ tiếp tục như vậy cho đến khi chúng ngã lăn ra vì kiệt sức. Các con chuột ấn lên bàn đạp 5000 đến 12000 lần/giờ, còn các con khỉ thì đạp tới 17000 lần/giờ. Mặt khác, nếu đem điện cực đặt vào một số vùng khác thì con vật sẽ tránh xa không chịu đạp. Người ta tính toán thấy ở chuột có 35 % não bộ gây đạp liên tiếp, 5 % - gây tránh né và 60 % - thờ ơ (không đạp liên tiếp, cũng không tránh né).

 

Thực nghiệm này cũng đã được tiến hành trên người. Đối tượng nghiên cứu là những người tâm thần phân liệt hoặc động kinh, số khác là những người bệnh có ung thư nội tạng hoặc đau dai dẳng. Giống như ở thực nghiệm trên, người bệnh cũng đạp liên tiếp lên bàn đạp. Họ báo cáo là có các cảm giác dễ chịu, dùng các câu như “giảm bớt căng thẳng”, “có một cảm giác yên tĩnh, thư giãn”. Khi điện cực được chuyển tới một số vùng khác mà người ta né tránh thì người bệnh báo cáo là có cảm giác đi từ sợ hãi mơ hồ đến khủng khiếp. Bằng các kỹ thuật này người ta đã tìm thấy các trung tâm chính liên quan đến đau đớn, trừng phạt, các xu hướng trốn tránh trong vùng xám trung tâm chung quanh rãnh Sylvius ở não giữa và kéo dài lên tới các cấu trúc quanh não dưới đồi và đồi não. Điều đặc biệt đáng chú ý là kích thích các trung tâm đau đớn và trừng phạt thường có thể ức chế hoàn toàn khoái cảm và các trung tâm khoái lạc. Điều này cho thấy sự đau đớn có thể chiếm vị trí cao hơn so với khoái cảm.

 

Nghiên cứu hệ viền người ta phát hiện có một điều thú vị là nó có ít liên hệ với vỏ não mới. Từ quan điểm chức năng có thể nói hoạt tính của vỏ não mới có thể làm thay đổi ứng xử cảm xúc, và ngược lại. Tuy nhiên, một trong những nét đặc trưng của cảm xúc là nó không thể bị ý chí làm đảo ngược - nói như Nauta “vỏ não mới cưỡi lên hệ viền giống như một người cưỡi trên lưng một con ngựa nhưng không có giây cương”./.

 Câu hỏi ôn tập

 1. Trình bày cấu trúc tổng quát hệ thần kinh ở người
 2. Nêu các khâu cơ bản của hoạt động phản xạ của não
 3. Phân biệt hưng phấn và ức chế với tư cách các quá trình thần kinh trong vỏ bán cầu đại não
 4. Hãy lý giải cơ sở sinh lý thần kinh của thói quen
 5. Hoạt động phân tích và tổng hợp của vỏ não diễn ra như thế nào?
 6. Vai trò của hệ thống tín hiệu thứ nhất và thứ hai đối với hoạt động tâm lý?
 7. Trình bày cơ sở sinh lý thần kinh của ứng xử bản năng và cảm xúc