Giới hạn nào cho những giác quan?

Thứ Năm, 09-12-2021, 15:48
David Eagleman

Chúng ta đang bước vào kỷ nguyên mà không những thay thế các giác quan đã mất, công nghệ còn đủ sức mở ra những cánh cửa mới. Như nhà khoa học thần kinh David Eagleman chia sẻ: "Tôi có thể tưởng tượng việc chế tạo những cỗ máy dò mùi phân tử, hay một phi công có thể cảm nhận được cao độ và học cách bay trong bóng tối. Liệu chúng ta có thể sử dụng công nghệ để mở rộng tất cả các giác quan của mình?".

Chiếc vòng kỳ lạ

Với mục tiêu hỗ trợ các em nhỏ phát triển bằng cách cung cấp các khóa đào tạo về ngôn ngữ và kỹ năng sống, Trung tâm Đào tạo Nghe và Nói Tianyuan Bắc Kinh (Trung Quốc) đều đặn tiếp nhận hơn một trăm trẻ em khiếm thính mỗi ngày. Cuối năm 2020, Cô Quan, Giám đốc Trung tâm, người có kinh nghiệm hơn 30 năm giúp đỡ các trẻ em khiếm thính, đã rất hào hứng khi nhận được món quà là hai chiếc vòng tay Buzz (một nhỏ và một lớn) từ một người bạn.

Ngay lần đầu trải nghiệm, các giáo viên nhận thấy học sinh của mình thu nhận những âm thanh mà trước đó không thể phát hiện được bằng các thiết bị trợ thính khác. Cậu bé đã nhìn về phía cánh cửa khi ai đó mở nó và bước vào. Chỉ sau vài ngày, các từ đơn giản như "một", "hai" và "ba" đã được nhận ra và phân biệt rành mạch. Dần dần, những cụm từ phức tạp hơn như "cảm ơn", "làm ơn" và "tôi muốn" cũng được "nghe" thấy rành mạch.

Nhận ra được tác dụng bất ngờ cũng như sự háo hức của học sinh sau khi dùng thử, thiết bị này nhanh chóng được sử dụng trong các lớp học, cho phép mọi người trải nghiệm và khám phá những lợi ích mới.

"Lắng nghe" qua... làn da

Năm 2013, giáo sư David Eagleman và nghiên cứu sinh Scott Novich đã bắt tay vào tạo ra bộ chuyển đổi cảm giác cực kỳ đa năng mang tên Vest. Nó giống như chiếc áo lặn mỏng, với 32 động cơ ẩn trong các vòng tròn đen, nhằm chuyển âm thanh thành các tần số và được phát lại trên da. Dự án ngay lập tức thu hút sự chú ý trên toàn thế giới.

Sau đó hai năm, David đã thành lập Công ty Neosensory, nhằm phát triển sản phẩm này vượt khỏi phạm vi những bức tường của phòng thí nghiệm. Với đội ngũ kỹ sư mới, các chức năng của Vest được thu nhỏ vào một thiết bị đeo tay - Buzz. Các micro bên trong dây đeo và chip máy tính sẽ chia âm thanh thành tám dải tần số. Mỗi dải tần số liên kết với động cơ tích hợp. Khi âm thanh từ một phạm vi cụ thể kích hoạt động cơ tương ứng, nó sẽ rung nhẹ. Công nghệ này được cấp bằng sáng chế cho phép mọi người "lắng nghe" thông qua... làn da của họ.

Việc biến âm thanh thành rung động giúp Vest và Buzz trở thành công cụ hữu ích với những người khiếm thính, nhưng David Eagleman còn có tầm nhìn xa hơn thế. Ông muốn chúng làm điều tương tự với hầu hết mọi luồng dữ liệu. Một phiên bản khác ra đời, hoạt động với hình ảnh (micro thu âm được thay bằng máy ảnh quay video). Phiên bản khác nữa có thể phát hiện tia hồng ngoại và tia cực tím (hai phần quang phổ mắt thường không nhìn thấy được). Khó tin hơn, ngay cả dữ liệu từ mạng xã hội Twitter hay thông tin thị trường chứng khoán theo thời gian thực cũng được nghiên cứu để chuyển thành xúc giác.

Giới hạn nào cho những giác quan? -0
Buzz cho phép mọi người "lắng nghe" thông qua... làn da của họ.

Sự kỳ diệu của não bộ

Nguồn cảm hứng của David bắt nguồn từ những nghiên cứu lâu năm của ông về quá trình gây mê-tình trạng thần kinh trong đó một giác quan được thay thế cho giác quan khác. Thí dụ điển hình của trường hợp này là việc nhiều người khẳng định họ ngửi thấy mầu sắc thay vì nhìn thấy chúng.

Quá trình tìm hiểu khiến David nhận ra: Bất kỳ ai cũng có thể phát triển những cách mới để nhận thức thế giới. Thực tế nghiên cứu cũng cho thấy não bộ hoàn toàn có khả năng tiếp nhận thông tin từ một giác quan, nhưng trải nghiệm nó bằng giác quan khác. Điều này tương tự việc cấy ghép ốc tai điện tử: Chúng ta số hóa các tín hiệu thính giác để rồi đưa vào não. Trước khi công nghệ này được phát minh, không ai dám chắc chúng sẽ hoạt động.

Đôi mắt phát hiện hình ảnh, đôi tai thu thập âm thanh và bộ não nhận những tín hiệu này để biến chúng thành thông tin hữu ích. Tuy nhiên, David tin rằng: Có nhiều dây cáp kết nối bộ não với các giác quan khác nhau, có điều não không trực tiếp trải nghiệm thị giác, âm thanh hoặc xúc giác. Tất cả những gì nó nhận được là các mẫu tín hiệu được mã hóa. Bộ não được xây dựng để biến các mẫu đó thành những luồng thông tin có ý nghĩa.

"Các thí nghiệm từ trước đến nay đã chỉ ra rằng: Không quan trọng các thiết bị đầu vào là gì, nếu bạn cung cấp cho não một khuôn mẫu, cuối cùng nó sẽ tìm ra cách giải mã thông tin. Bộ não được thiết kế để xử lý tất cả các luồng dữ liệu từ nhiều loại thiết bị đầu vào. Theo thuật ngữ máy tính, nó được xây dựng cho nhiều thiết bị ngoại vi", David kết luận.

Hướng đi mới của loài người

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng độ nhạy cảm xúc giác của da không đủ tốt để phân biệt các tín hiệu. Những người khác cũng nghi ngờ kiểu học tập trong tiềm thức này, thậm chí cho rằng không thể thực hiện được. Dù vậy, David khẳng định: "Người khiếm thính đã học cách "nghe" bằng Buzz, dù "nghe" là một thuật ngữ tương đối. Họ có thể nhận ra và xác định cảm giác của 50 từ khác nhau. Trung bình, mất khoảng bốn buổi đào tạo (tổng cộng khoảng tám giờ). Buzz cải thiện đáng kể khả năng đọc môi của người khiếm thính và cung cấp tín hiệu giải mã lời nói thô, mà không cần đầu vào trực quan của việc đọc môi".

80% số người đeo Buzz đã vượt qua bài kiểm tra và có thể phân biệt gần như ngay lập tức khi nhóm của David phát ra âm thanh về tiếng chó sủa, tiếng xe chạy qua hay tiếng cánh cửa đóng sầm. Nhóm nghiên cứu cũng phát một đoạn phim ngắn về một người đang nói chuyện với hai bản nhạc phim khác nhau. 95% số đối tượng nhanh chóng xác định nhạc nền chính xác.

Hơn thế, so sánh với công nghệ khác, việc cấy ghép ốc tai điện tử đòi hỏi một cuộc phẫu thuật xâm lấn, mất sáu tuần để hồi phục và tiêu tốn hàng chục nghìn USD. Sau đó, phải mất ít nhất một năm để học cách nghe. Trong khi đó, Buzz là thiết bị đeo tay với giá chỉ 800 USD.

Với Buzz, Neosensory đã chiến thắng Giải thưởng Ý tưởng thay đổi thế giới năm 2021 của Fast Company. Mới nhất, công ty này đã tung ra ứng dụng Neosensory’s Tinnitus Program giúp những người bị ù tai thông qua việc kết hợp âm thanh và xúc giác.

Sau tất cả, việc khôi phục thính giác cho người khiếm thính chỉ là bước khởi đầu. Nếu nén được dữ liệu phù hợp, dường như sẽ không tồn tại bất kỳ giới hạn nào đối với những gì thiết bị có thể phát hiện.

Anh Thư