Bộ não của bạn quyết định chọn con đường ít người đi hay lối mòn quen thuộc như thế nào? Giải quyết các ký ức mâu thuẫn là chìa khóa để định hướng

How does your brain decide between the road not taken or the same old route? Resolving conflicting memories is key to navigation

Bộ não của bạn quyết định chọn con đường ít người đi hay lối mòn quen thuộc như thế nào? Giải quyết các ký ức mâu thuẫn là chìa khóa để định hướng
Paulina Maxim, Ph.D. Candidate in Psychology, Georgia Institute of Technology
Show
Hide
EN – VI
VI – EN
3000-5000 ▼
0-3000
3000-5000
5000-7000
7000-10000

When was the last time you paid attention to your commute? And I don’t mean a couple of feet in front of you, at the car merging into your lane without a blinker. I mean really paid attention to the route you take.

Lần cuối cùng bạn chú ý đến hành trình đi làm hằng ngày của mình là khi nào? Và ý tôi không phải là vài bước chân phía trước mặt bạn, hay chiếc ô tô đang chuyển làn mà không bật đèn xi-nhan. Ý tôi là thực sự chú ý đến tuyến đường bạn đang đi.

Did you see the landmarks in the distance that make up the city skyline? Did you drive right past the grocery store you promised to stop by at the corner of this Peachtree Street or that Peachtree Street, a struggle Atlanta locals know well?

Bạn có nhìn thấy những mốc định hướng ở đằng xa tạo nên đường chân trời của thành phố không? Bạn có lái xe vượt qua cửa hàng tạp hóa mà bạn đã tự hứa sẽ ghé qua ở góc phố Peachtree này hoặc phố Peachtree nọ, một thử thách mà những người dân Atlanta biết rõ?

“Oops! Force of habit,” you might say to yourself as you miss your turn and begin to think about when and where you can turn around.

“Úi! Do thói quen ấy mà,” bạn có thể tự nhủ khi lỡ mất khúc rẽ và bắt đầu nghĩ xem mình có thể quay đầu ở đâu và khi nào.

Relying on familiarity can either facilitate or impede daily navigation. As a researcher studying memory and navigation, I aim to understand how the brain supports spatial navigation and what happens if the cognitive mechanisms for choosing the best route home begin to decline, such as during stress or with aging.

Việc dựa vào sự quen thuộc có thể tạo điều kiện thuận lợi hoặc cản trở quá trình di chuyển hằng ngày. Là một nhà nghiên cứu về trí nhớ và sự định hướng, tôi hướng đến việc tìm hiểu xem bộ não hỗ trợ định hướng không gian như thế nào và điều gì sẽ xảy ra nếu các cơ chế nhận thức để chọn ra con đường tốt nhất về nhà bắt đầu suy giảm, chẳng hạn như trong điều kiện căng thẳng hoặc tuổi già.

Humans are creatures of habit – at least that’s what people tell themselves when wary of trying something new. But what if a new route is faster or safer than the one you usually take? Would you try it?

Con người vốn là sinh vật của thói quen – ít nhất đó là những gì mọi người tự nhủ khi e dè thử nghiệm điều gì đó mới mẻ. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu một con đường mới nhanh hơn hoặc an toàn hơn con đường bạn vẫn thường đi? Bạn có thử nó không?

Research from my team suggests that people balance between exploration and habit – that is, trying something new or sticking with the familiar – when deciding what route to take. Which navigation strategy someone chooses depends not only on their spatial abilities but on their network of brain regions that support navigation.

Nghiên cứu từ nhóm của tôi cho thấy mọi người luôn cân nhắc giữa việc khám phá và thói quen – nghĩa là thử một cái gì đó mới hoặc bám vào cái quen thuộc – khi quyết định chọn lộ trình nào. Chiến lược định hướng nào được chọn không chỉ phụ thuộc vào khả năng không gian của họ mà còn phụ thuộc vào mạng lưới các vùng não hỗ trợ quá trình định hướng.

Figure
When was the last time you paid attention to the scenery of your usual commute? Boonchai Wedmakawand/Moment via Getty Images
Lần cuối cùng bạn chú ý đến phong cảnh của tuyến đường đi làm quen thuộc là khi nào? Boonchai Wedmakawand/Moment qua Getty Images

A spatial blueprint

Bản thiết kế không gian

Spatial navigation refers to the cognitive ability that helps you travel from one location to another. It may sound simple, but it requires using cognitive functions such as memory, attention, decision–making and assessing potential rewards – never mind the ability to simply perceive the environment itself.

Định hướng không gian đề cập đến khả năng nhận thức giúp bạn di chuyển từ địa điểm này sang địa điểm khác. Nghe có vẻ đơn giản, nhưng nó đòi hỏi phải sử dụng các chức năng nhận thức như trí nhớ, sự chú ý, ra quyết định và đánh giá các phần thưởng tiềm năng – chưa kể đến khả năng đơn giản là nhận thức chính môi trường xung quanh.

Spatial navigation uses memories of things you consciously experienced. Two types of memory relevant to navigation are what scientists call episodic and semantic.

Định hướng không gian sử dụng những ký ức về các sự việc mà bạn đã trải nghiệm một cách có ý thức. Hai loại trí nhớ liên quan đến việc định hướng là thứ mà các nhà khoa học gọi là trí nhớ sự kiện (episodic) và trí nhớ ngữ nghĩa (semantic) .

For example, you might retrieve an episodic memory about a specific event: remembering a detour you took a week ago to drop a package off at the post office, including the traffic and weather that day.

Ví dụ, bạn có thể nhớ lại một ký ức sự kiện về một sự việc cụ thể: nhớ về một lần đi đường vòng cách đây một tuần để gửi bưu phẩm ở bưu điện, bao gồm cả tình hình giao thông và thời tiết ngày hôm đó.

You might also retrieve a semantic memory that’s more factual and knowledge–based: remembering how many blocks away the post office is from the park and the turns you need to make to get there.

Bạn cũng có thể gợi lại một ký ức ngữ nghĩa mang tính thực tế và dựa trên kiến thức nhiều hơn: nhớ xem bưu điện cách công viên bao nhiêu dãy nhà và những khúc rẽ bạn cần thực hiện để đến đó.

Together, these kinds of memory inform your spatial memory, which allows you to retrieve location information. This could be where buildings are in relation to each other or where objects are situated in your house. Spatial memories help form your cognitive map, which is essential for getting around in the world.

Cùng với nhau, những loại trí nhớ này tạo hình cho trí nhớ không gian của bạn, cho phép bạn truy xuất thông tin về vị trí. Đây có thể là vị trí của các tòa nhà đối với nhau hoặc vị trí của các đồ vật trong ngôi nhà của bạn. Ký ức không gian giúp hình thành bản đồ nhận thức của bạn, vốn rất cần thiết để di chuyển trong thế giới này.

Often, these different ways of remembering interact, and you can use one type of memory to inform the other. For example, you’ve become accustomed to your commute to work and know it’s relatively short (semantic memory) , but over the past three days you’ve been arriving late due to heavy traffic (episodic memory) , so you choose to take a different route next time.

Thường thì các cách ghi nhớ khác nhau này tương tác với nhau và bạn có thể sử dụng loại trí nhớ này để bổ sung cho loại kia. Ví dụ, bạn đã quen với quãng đường đi làm và biết rằng nó tương đối ngắn (trí nhớ ngữ nghĩa) , nhưng trong ba ngày qua, bạn luôn đến muộn do tình trạng kẹt xe nặng (trí nhớ sự kiện) , vì vậy bạn chọn đi một con đường khác vào lần tới.

Research from my team has found that disagreements in your brain over possible routes can happen. Different types of memory can come up with different solutions for what route you can take, and this conflict is a big factor in how hard your brain needs to work when navigating an environment.

Nghiên cứu từ nhóm của tôi phát hiện ra rằng những mâu thuẫn trong bộ não của bạn về các tuyến đường khả thi có thể xảy ra. Các loại trí nhớ khác nhau có thể đưa ra các giải pháp khác nhau cho con đường bạn có thể đi, và sự xung đột này là một yếu tố lớn quyết định mức độ làm việc vất vả của bộ não khi bạn định hướng trong một không gian.

Responding to new and familiar memories

Phản ứng với những ký ức mới và quen thuộc

Habits stem from what researchers call stimulus-response memories. These include the knee–jerk reaction you might have to familiar landmarks – when you perceive these places, your brain signals you to make a turn along your commute without needing to consciously think about it.

Thói quen bắt nguồn từ thứ mà các nhà nghiên cứu gọi là ký ức kích thích- phản ứng (stimulus-response memories) . Chúng bao gồm phản ứng tự phát mà bạn có thể có đối khi gặp các mốc quen thuộc – khi nhận thức được những địa điểm này, bộ não sẽ ra hiệu cho bạn rẽ dọc theo tuyến đường đi làm mà không cần phải suy nghĩ có ý thức.

Habits are rigid, but they can also be beneficial: By taking care of the navigation for you, habit frees up your brain to have a conversation with someone or plan what to make for dinner when you get home.

Thói quen mang tính cứng nhắc, nhưng chúng cũng có thể có lợi: Bằng cách lo phần định hướng thay bạn, thói quen giải phóng bộ não để bạn có thể trò chuyện với ai đó hoặc lên thực đơn bữa tối khi về đến nhà.

When navigating less familiar routes or environments, where habit doesn’t kick in automatically, you rely on brain regions such as the hippocampus to call on detailed memories from recent experiences to help guide the way.

Khi di chuyển trên các tuyến đường hoặc môi trường ít quen thuộc hơn, nơi thói quen không tự động xuất hiện, bạn phải dựa vào các vùng não như hồi hải mã (hippocampus) để huy động các ký ức chi tiết từ những trải nghiệm gần đây nhằm giúp dẫn đường.

Figure
When visiting a new city, you might rely on your existing mental map of urban environments. Francesco Riccardo Iacomino/Moment via Getty Images
Khi đến thăm một thành phố mới, bạn có thể dựa vào bản đồ tinh thần hiện có của mình về các môi trường đô thị. Francesco Riccardo Iacomino/Moment qua Getty Images

But let’s say you’re shopping at a new grocery store where most things are where you expect them to be, even though you’ve never been in this particular store before. What happens when your brain experiences both something new and something familiar about an environment?

Nhưng giả sử bạn đang mua sắm tại một cửa hàng tạp hóa mới, nơi hầu hết mọi thứ đều nằm ở vị trí bạn mong đợi, mặc dù bạn chưa từng đến cửa hàng cụ thể này trước đây. Điều gì xảy ra khi bộ não của bạn trải nghiệm cả điều mới mẻ lẫn điều quen thuộc về một môi trường?

Researchers have shown that when something about an environment is familiar and aligns with your prior experiences, the prefrontal regions of your brain – those responsible for executive functions such as decision–making – become more active. They can bypass or even inhibit your hippocampus’s ability to form new memories about specific events.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi một yếu tố nào đó trong môi trường quen thuộc và phù hợp với những trải nghiệm trước đó của bạn, các vùng thùy trán của bộ náo – những vùng chịu trách nhiệm cho các chức năng điều hành như ra quyết định – sẽ hoạt động mạnh hơn. Chúng có thể vượt qua hoặc thậm chí ức chế khả năng hình thành ký ức mới của hồi hải mã về các sự kiện cụ thể.

In other words, your brain can weave information about a new experience into your database of existing knowledge, rather than storing it as completely new information with little relation to the past. This process may help fast–track your understanding about new experiences.

Nói cách khác, bộ não của bạn có thể đan xen thông tin về một trải nghiệm mới vào cơ sở dữ liệu kiến thức hiện có, thay vì lưu trữ nó như một thông tin hoàn toàn mới ít liên quan đến quá khứ. Quá trình này có thể giúp đẩy nhanh sự hiểu biết của bạn về những trải nghiệm mới.

Updating cognitive maps

Cập nhật bản đồ nhận thức

Researchers know that cognitive maps of the environment depend on the hippocampus and its database of memories about specific events. However, I and other researchers argue these maps can also function as a schema – a collection of memories made up of associations between environmental details. You can add new information to these collections and use it to infer new relationships.

Các nhà nghiên cứu biết rằng bản đồ nhận thức về môi trường phụ thuộc vào hồi hải mã và cơ sở dữ liệu ký ức về các sự kiện cụ thể. Tuy nhiên, tôi và các nhà nghiên cứu khác lập luận rằng những bản đồ này cũng có thể hoạt động như một lược đồ (schema) – một tập hợp các ký ức được tạo thành từ các mối liên hệ giữa các chi tiết trong môi trường. Bạn có thể thêm thông tin mới vào các tập hợp này và sử dụng nó để suy luận ra các mối quan hệ mới.

Say a new pedestrian bridge is built between the park and the post office. Your brain can more easily weave this new route information into your existing memories compared with learning a new environment from scratch. Similarly, if you just moved to a new town and know very little about the spatial layout, you might rely on your past experiences of towns to infer where something is.

Giả sử một cây cầu đi bộ mới được xây dựng giữa công viên và bưu điện. Bộ não của bạn có thể dễ dàng đan cài thông tin tuyến đường mới này vào các ký ức hiện có hơn so với việc học cách làm quen với một môi trường hoàn toàn mới từ con số không. Tương tự, nếu bạn vừa chuyển đến một thị trấn mới và biết rất ít về bố cục không gian, bạn có thể dựa vào những trải nghiệm quá khứ về các thị trấn để suy luận vị trí của một thứ gì đó.

Schemas help you interpret and incorporate new information more quickly.
Các lược đồ giúp bạn diễn giải và tiếp nhận thông tin mới nhanh hơn.

Using neuroimaging techniques as well as virtual reality programs designed to test a participant’s ability to navigate different routes, my team found that there is likely an interdependent relationship between the brain areas that store memories of specific events and areas that store related information across memories when planning to navigate less familiar places.

Sử dụng các kỹ thuật chụp ảnh thần kinh cũng như các chương trình thực tế ảo được thiết kế để kiểm tra khả năng định hướng các tuyến đường khác nhau của người tham gia, nhóm của tôi phát hiện ra rằng có khả năng tồn tại mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các vùng não lưu trữ ký ức về các sự kiện cụ thể và các vùng lưu trữ thông tin có liên quan xuyên suốt các ký ức khi lên kế hoạch định hướng ở những nơi ít quen thuộc hơn.

New routes are more difficult to follow when they differ from your prior experiences. Thus, a stronger schema helps integrate your knowledge of the spatial relationships between locations and landmarks (such as the distance between the post office and the park) with more general knowledge (such as prior route difficulty) . This all informs how you choose to navigate.

Các tuyến đường mới sẽ khó đi hơn khi chúng khác biệt so với những trải nghiệm trước đó của bạn. Do đó, một lược đồ vững chắc hơn giúp tích hợp kiến thức của bạn về mối quan hệ không gian giữa các địa điểm và mốc định hướng (chẳng hạn như khoảng cách giữa bưu điện và công viên) với kiến thức tổng quát hơn (chẳng hạn như độ khó của tuyến đường trước đó) . Tất cả những điều này định hình cách bạn chọn hướng đi.

Navigating daily life

Định hướng cuộc sống hằng ngày

These memory principles help explain why inconsistencies with your previous experiences can make it so difficult to navigate many aspects of daily life.

Những nguyên tắc trí nhớ này giúp giải thích tại sao những điểm không tương thích với trải nghiệm trước đó lại có thể khiến việc định hướng trong nhiều khía cạnh của cuộc sống hằng ngày trở nên khó khăn đến vậy.

Imagine you woke up tomorrow and the GPS on your smartphone was no longer available. How will you plan your route to get to your destination?

Hãy tưởng tượng bạn thức dậy vào ngày mai và GPS trên điện thoại thông minh của bạn không còn hoạt động. Bạn sẽ lên kế hoạch cho lộ trình đến đích như thế nào?

You might be used to navigating north from your home to the grocery store – but have you ever tried to navigate to that grocery story from a different location? It’s much harder!

Bạn có thể quen đi về hướng Bắc từ nhà đến cửa hàng tạp hóa – nhưng bạn đã bao giờ thử đi đến cửa hàng tạp hóa đó từ một vị trí khác chưa? Việc đó khó hơn rất nhiều!

Factors such as stress, aging and general cognitive decline can affect brain function and human behavior. Imagine how much harder that new route to the grocery store is for an older adult.

Các yếu tố như căng thẳng, lão hóa và suy giảm nhận thức chung có thể ảnh hưởng đến chức năng não bộ và hành vi của con người. Hãy tưởng tượng con đường mới đến cửa hàng tạp hóa đó sẽ khó khăn thế nào đối với một người lớn tuổi.

Relating new information to your prior experiences may help strengthen your schema and make navigation easier. And understanding what processes the brain needs to go through to solve these navigation problems can help you understand why getting around can be challenging.

Việc liên kết thông tin mới với những trải nghiệm trước đó có thể giúp củng cố lược đồ của bạn và làm cho việc định hướng trở nên dễ dàng hơn. Và việc hiểu rõ những quá trình mà bộ não cần trải qua để giải quyết các vấn đề định hướng này có thể giúp bạn hiểu tại sao việc đi lại lại có thể là một thử thách.

This work was supported in part by grants from the National Institute on Aging of the NIH.

Công trình này nhận được sự tài trợ một phần từ các khoản tiền trợ cấp của Viện Lão hóa Quốc gia thuộc NIH.