Não bộ chứa thông tin như thế nào? Làm cách nào mà một bộ não với các hoá chất lại chứa được một hình ảnh hoặc âm thanh rõ nét? Nếu đó là mã thì liệu chúng ta có thể cắt não của ai đó ra và đọc được đoạn mã đó được không? Và từ đó chúng ta có thể đọc được ký ức của người khác?
Trước hết, tôi muốn nhấn mạnh vào tầm quan trọng của câu hỏi này. Machine Learning (ML) đã thành công về mặt công nghệ đến mức rất nhiều người cho rằng chúng ta đã tạo được tiến bộ lớn trong lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo. ML thực ra chỉ là Nhận thức nhân tạo (Artificial Perception – AP). Đối với loài người, nhận thức là vô cùng quan trọng, nhưng đối với Trí tuệ nhân tạo thì cần nhiều hơn AP.
Thứ hai, tôi tiếp cận câu hỏi này với một sự hiểu biết khá về kiến thức khoa học thần kinh hiện tại lý giải về cách bán cầu não hoạt động để tạo ra thế giới của chúng ta như thế nào.
Hai bán cầu não nhận thức và ghi nhớ thế giới một cách khác biệt lẫn nhau và khác biệt cả với loài động vật khác. Đối với từng trải nghiệm, bán cầu não trái, phải nhận thức trải nghiệm đó khác nhau và ghi nhớ những nhận thức khác biệt đó. Điều này khiến cho câu hỏi trở nên phức tạp hơn để có thể trả lời bởi vì trí nhớ phải được lý giải ở cả hai bán cầu. Đây là một bước nhảy mà khiến cho rất nhiều các triết gia và lý thuyết gia gặp phải vấn đề, và đây là cách duy nhất để vượt qua nền tảng quan trọng này.
Bán cầu não trái nhìn nhận thế giới trong những mảnh nhỏ. Những mảnh chúng thấy có kích cỡ bằng vùng hố thị giác của võng mạc, vậy nên những thứ ở xa thì sẽ là những mảnh lớn hơn và càng gần thì càng nhỏ lại. Ví dụ, với chiều dài một sải tay, những mảnh này có kích thước bằng khoảng 2.54cm. Ở khoảng cách đọc thì nó còn khoảng 1.52cm, và nếu ở xa 30m thì nó sẽ là hơn 1m. Thú vị là mặt trăng to đến như vậy nhưng nó hoàn toàn có thể được nhìn thấy trọn vẹn trong hố thị giác.
Đối với tất cả những mảnh này, mọi thứ được ghi nhớ trong bán cầu não trái dưới dạng giản đồ. Điều này tương tự như vật thể lý tưởng của Plato nhưng lại được xây dựng hoàn toàn khác nhau trong mỗi bộ não. Mỗi khi bạn thấy một vật thể (côn trùng, đồ đạc, thức ăn…) bạn sẽ tạo ra một cải tiến tối thiểu về hình ảnh lý tưởng. Phần lớn những người được đề nghị vẽ thứ gì đó thì họ sẽ vẽ ra vật thể lý tưởng mà họ đã dày công tích luỹ. Vật thể lý tưởng hữu dụng và vô cùng giản dị đối với hầu hết chúng ta, nhưng không nhất thiết phải đẹp, đó là lý do chính tại sao phần lớn chúng ta đều vẽ tệ đến vậy.
Bán cầu não trái cũng chứa những mối quan hệ giữa các vật thể. Những mối quan hệ này cũng được lưu trữ như các vật thể, dù rằng chúng được nhận thức một cách tiềm ẩn. Ví dụ về những mối quan hệ được lưu trữ bao gồm các khái niệm “ở trên”, “vừa mới xảy ra”, “bao gồm”, “được gả cho”, “đây là sắc thái”, “có tên là”, và hàng ngàn những mối quan hệ khác mà chúng ta học được theo thời gian. Điều này cho phép chúng ta nhớ được những vật thể phức hợp với độ phức tạp rất lớn.
Những mảnh này và mối quan hệ của chúng được lưu trữ như các mối nối trong một mạng lưới. Bản thân những mối nối này lại mà một mạng lưới nhỏ hơn, tương tự với mạng lưới thần kinh của Geoffrey Hinton. Việc sắp xếp này rất lý tưởng cho việc nhớ lại những vật thể đã được quan niệm hoá, và nó đã chứng minh rằng tất cả những nội dung rõ ràng cần thiết cho việc phát biểu và những cách biểu đạt khác của ngôn ngữ được lưu trữ một cách thuận tiện ở bán cầu não trái nơi năng lực nói được phát triển. Bởi vì nó không chứa quá nhiều thông tin cảm giác đầu vào, đây là một bản mô tả thế giới ngắn gọn, cho phép một lượng lớn thông tin được học theo cách này.
Bán cầu não phải chứa thông tin một cách hoàn toàn khác với bán cầu não trái, nhưng lại giống với cách động vật khác lưu trữ thông tin. Một cách hiệu quả, sự tiến hoá của loài người đã chuyển hầu hết quá trình xử lý và lưu trữ trong toàn thể não bộ của các động vật khác về một bên bán cầu não phải của con người.
Chúng ta có thể xem lướt cách mà bán cầu não phái chứa thông tin bằng việc đọc cuốn sách của Temple Grandin. Bà đã báo cáo nghiên cứu của mình liên quan đến các cá nhân mắc chứng tự kỷ, những người mà có vẻ như quá trình xử lý biểu tượng của não bộ bị suy yếu, cùng với sự xem xét nội quan của chính mình. Không giống như phần lớn chúng ta, khi tiến sĩ Grandin nghĩ về một chiếc ghế, thay vì nghĩ tới chiếc ghế được quan niệm hoá, bà lại thấy hàng trăm cái ghế thực đã được quan sát trong đời mình, và bà chọn một trong số chúng rồi vẽ ra (điều mà bà gọi là “tư duy bằng hình ảnh”). Rất nhiều các hoạ sĩ cũng có thể làm được như vậy, cho nên đây gần như là một kỹ năng phổ biến của con người. Các nghiên cứu về những người bị tổn thương bán cầu trái chỉ ra đây là một hành vi (hoặc ít nhất là một khả năng) của bán cầu phải.
Đến đây thì tôi phải suy đoán, và điều đó thật không may. Hầu hết các nghiên cứu về não người của các nhà triết học, tâm lý học và các nhà nghiên cứu Trí tuệ nhân tạo đều là về cách thức hoạt động độc đáo của não trái con người. Người ta đã biết rất ít về cách bán cầu não phải người (và các loài động vật khác) lưu trữ thông tin, nhưng có những gợi ý sau.
Làm thế nào bán cầu não phải có thể lưu trữ các hình ảnh? Vấn đề với hình ảnh là lý thuyết thông tin cho thấy để lưu trữ thì chúng cần nhiều bit hơn là từ ngữ. Chúng ta có thể tính toán số bit lý thuyết của các hình ảnh khác nhau mà chúng ta lưu trữ. Thật lôi cuốn khi nói rằng những gì được lưu trữ trong não là kết xuất nhanh của vỏ não thị giác sơ cấp, nhưng điều này khó lòng là chính xác. Đầu tiên, đó là cách lưu trữ lãng phí, cả về số lượng bit và băng thông. Thứ hai, về tổng thể thì tất cả các hình ảnh được nhớ lại có xu hướng có độ phân giải cao và các rìa của “ảnh chụp vỏ não thị giác” sẽ có độ phân giải thấp hơn bên ngoài hố mắt. Chúng ta lại không thấy hiệu ứng này ở hình ảnh được gợi nhớ lại.
Tôi đề xuất rằng hình ảnh được lưu trữ giống như cách nó được nhìn thấy và được tái tạo một phần khi nhớ lại. Khi chúng ta nhìn thấy một hình ảnh có độ gần hợp lý (nghĩa là không phải tất cả đều vừa với vùng hố thị giác), quá trình nhìn thấy nó bao gồm hàng chục các saccades. Saccades là sự di chuyển mắt đột ngột để theo dõi các tính năng quan trọng của hình ảnh. Chúng có thể được bắt đầu bởi một trong hai bán cầu, và mọi saccade đều có lợi cho cả hai bán cầu. Saccade ở bán cầu trái được bắt đầu để khám phá những gì kết nối với một đối tượng được ghi nhận. Saccade bán cầu phải được bắt đầu để khám phá một vùng quan tâm mà nó tìm thấy bên ngoài vùng hố thị giác.
Việc nhìn một hình ảnh bao gồm xử lý trường thị giác trong một loạt các saccades. Tôi đã đề xuất đó chính là một bộ nhớ hình ảnh. Tại mỗi saccade, một hình ảnh nhỏ tương ứng với vùng hố thị giác được bán cầu phải lưu trữ ở độ phân giải khác nhau tùy thuộc vào mức độ kích hoạt (hạch hạnh nhân, v.v.) Tập hợp các hình ảnh nhỏ hơn này (và các vị trí được ghi nhớ của chúng) tạo thành một bộ nhớ hình ảnh.
Khi một hình ảnh thực (không phải hình ảnh lý tưởng) được nhớ lại, quá trình nhìn thấy hình ảnh sẽ được tái hiện lại ở bán cầu phải (tôi đoán ở vùng hố thị giác của vỏ não V1.) Các saccades khác nhau được vẽ ở đó và hợp nhất lại. Những phần còn thiếu sẽ được não điền vào. Sau khi tất cả các saccades được phát lại và các khoảng trống được ngoại suy, chúng ta “ghi nhớ” hình ảnh. Tôi tin rằng tôi đã xem các nghiên cứu trong đó các giới hạn của việc nhớ lại hình ảnh được thảo luận và tôi tin rằng lời giải thích này phù hợp với những gì được quan sát.
Có khả năng việc nhớ lại hình ảnh là một công việc chung của hai bán cầu, mỗi bên sẽ điều chỉnh các phát hiện của bên kia.
Kết luận, các chất hóa học trong não không liên quan trực tiếp đến quá trình lưu trữ: đó là một điều kỳ diệu của các mạng lưới phức tạp. Chúng ta không biết các mã cụ thể mà bộ não sử dụng để lưu trữ thông tin. Và việc đọc ký ức sẽ của ai đó sẽ không sớm xảy ra được.