Thời đại kỹ thuật số bùng nổ mang theo sự tiện lợi của các thiết bị đọc sách điện tử và máy tính bảng, nhưng một câu hỏi lớn từ lâu vẫn khiến các nhà khoa học thần kinh tranh luận: liệu màn hình ảo có thực sự thay thế được những trang sách truyền thống trong việc tiếp thu tri thức sâu sắc?
Câu trả lời vừa được hé lộ qua một nghiên cứu hình ảnh thần kinh tiên phong do giáo sư Kuniyoshi Sakai cùng các cộng sự tại đại học Tokyo thực hiện, và được công bố trên tạp chí khoa học Plos One của Mỹ. Kết quả cho thấy, việc lật từng trang sách giấy giúp hệ thần kinh con người hoạt động nhẹ nhàng và tiết kiệm năng lượng hơn rất nhiều so với việc nhìn vào màn hình điện tử.
Để tìm ra câu trả lời thuyết phục ở cấp độ thần kinh học, nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm kéo dài từ tháng 12 năm 2023 đến tháng 9 năm 2024 trên 25 sinh viên đại học và học viên cao học. Các tình nguyện viên được chia thành hai nhóm để đọc một câu chuyện truyện tranh đặc biệt có kết cấu hai phần, kể về cùng một sự kiện dưới góc nhìn của hai nhân vật chính.
Một nhóm sẽ tiếp cận nửa đầu câu chuyện qua những trang sách giấy truyền thống, trong khi nhóm còn lại đọc phiên bản điện tử trên máy tính bảng. Sau đó, tất cả đều được đưa vào bên trong máy quét chụp cộng hưởng từ chức năng (fmri) để tiếp tục đọc nửa sau câu chuyện thông qua một chiếc kính màn hình tinh thể lỏng (lcd) chuyên dụng, do thiết bị điện tử không thể mang vào phòng quét chứa nam châm khổng lồ.
Khi tiến hành các bài kiểm tra trắc nghiệm sau đó nhằm đánh giá độ thấu hiểu cốt truyện, một hiện tượng hành vi đặc biệt đã xuất hiện. Mặc dù tỷ lệ trả lời chính xác giữa hai nhóm không có sự khác biệt đáng kể, nhưng tốc độ xử lý thông tin lại chênh lệch rõ rệt.
Đối với những câu hỏi phức tạp đòi hỏi người đọc phải liên kết dữ liệu, kết hợp các chi tiết từ cả phần một và phần hai của câu chuyện, nhóm có trải nghiệm ban đầu trên máy tính bảng đã mất nhiều thời gian suy nghĩ hơn - cụ thể là lâu hơn trung bình 1,28 giây so với nhóm đọc sách giấy.
Bí mật nằm ở những gì diễn ra bên trong hộp sọ, được ghi lại chân thực thông qua lưu lượng máu cục bộ phản ánh hoạt động của các tế bào thần kinh. Dữ liệu từ máy quét fmri cho thấy, nhóm đọc phần đầu trên máy tính bảng ghi nhận sự kích hoạt mạnh mẽ ở cả bán cầu não trái lẫn bán cầu não phải.
Đặc biệt, tại vùng thùy trán bên trái - khu vực chịu trách nhiệm tích hợp ngôn ngữ và cấu trúc tự sự - mức độ kích hoạt đạt ngưỡng rất cao khi đối mặt với các câu hỏi phức tạp. Điều này chứng tỏ hệ thần kinh của người dùng máy tính bảng đang phải chịu một gánh nặng nhận thức quá mức, tạo ra một điểm nghẽn trong quá trình xử lý và truy xuất thông tin sau này.
Ngược lại hoàn toàn, các kết quả quét não của nhóm bắt đầu bằng sách giấy cho thấy sự giảm kích hoạt một cách rõ rệt ở các vùng não thùy trán liên quan đến ngôn ngữ khi họ đọc đến nửa sau của câu chuyện. Hiện tượng giảm kích hoạt này không phải là dấu hiệu của sự lơ là, mà là minh chứng cho một cơ chế tổ chức thông tin cực kỳ hiệu quả và không tốn sức của bộ não con người khi tương tác với trang giấy.
Lý giải về nguyên nhân tạo nên sự khác biệt mang tính bước ngoặt này, giáo sư Kuniyoshi Sakai nhận định rằng lợi thế cốt lõi của sách giấy nằm ở việc cung cấp các manh mối không gian và xúc giác hoàn toàn ổn định - thứ mà các thiết bị màn hình phẳng kỹ thuật số vĩnh viễn không thể sao chép được.
Khi một người cầm cuốn sách và lật từng trang, các cơ bắp, ngón tay và thị giác nhận được những điểm neo vật lý cố định về vị trí của thông tin trong tổng thể câu chuyện. Những điểm neo này giúp mạng lưới thần kinh nội bộ dễ dàng xây dựng một bản đồ nhận thức, định vị luồng ngữ cảnh và cấu trúc mạch truyện một cách tự nhiên.
Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng kết quả trên hoàn toàn có thể áp dụng tương tự đối với việc đọc các tác phẩm tiểu thuyết hay các tài liệu văn bản thông thường, bởi bản chất của việc theo dõi mạch truyện và luồng ngữ cảnh giữa các thể loại là như nhau.
Việc lựa chọn truyện tranh làm chất liệu thí nghiệm ban đầu chỉ nhằm tận dụng ưu thế của các mạch truyện trực quan, cung cấp lượng hình ảnh phong phú giúp não bộ dễ dàng tái dựng các bối cảnh bên ngoài máy quét.
Từ những phát hiện này, nhóm nghiên cứu tại đại học Tokyo đang lên kế hoạch mở rộng đề tài để so sánh tác động giữa việc viết tay và gõ bàn phím - một sự nối dài tự nhiên của cuộc đối thoại giữa thế giới vật lý và thế giới số.
Rõ ràng, giá trị của những trang sách giấy không chỉ dừng lại ở khả năng lưu giữ ký ức hay khơi gợi cảm xúc, mà nó can thiệp sâu sắc vào cách con người tư duy và xử lý ngôn ngữ một cách cẩn trọng.
Những phát hiện khoa học thần kinh này chắc chắn sẽ mang lại tầm ảnh hưởng lớn, tác động mạnh mẽ đến các quyết định giáo dục trong tương lai cũng như các định hướng cải tiến phần cứng và phần mềm cho các thiết bị đọc kỹ thuật số ngày nay.
Tham khảo: Neurosciencenews
Đức Khương
