Tạo hóa vĩ đại – Sức mạnh và sự kỳ diệu của bộ não

Bộ não người có năng lực tính toán của một siêu máy tính nhưng hiệu quả hơn vô số lần.

“Các nhà khoa học cho rằng [một trong những] thứ phức tạp và bí ẩn nhất trong vũ trụ chính là bộ não con người. Các nhà khoa học biết nhiều về các ngôi sao phát nổ cách xa hàng tỷ năm ánh sáng hơn là họ biết về bộ não.” [1]

Bộ não là một [trong những] bí ẩn to lớn và các nhà khoa học vĩ đại nhất của chúng ta vẫn chưa tìm ra được điều đó. Đối với tôi, điều đó tạo nên một trường hợp tuyệt vời rằng nó phải được tạo ra bởi một trí thông minh cao hơn chúng ta. Nghĩ rằng điều đó xảy ra một cách tình cờ khi những bộ óc vĩ đại nhất của chúng ta còn rất xa mới hiểu được sự phức tạp của nó thì thật là phi lý. Tai nạn không tạo ra trật tự.

Bộ não con người bao gồm khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh (nơ-ron). Nhân tiện, đó là về số lượng ngôi sao trong Dải Ngân hà của chúng ta. [3]

Mỗi tế bào thần kinh có khoảng 1.000 đến 10.000 khớp  thần kinh (synapse), tương đương với việc bộ não có khoảng 1 triệu tỷ khớp thần kinh. [2]

Một nguồn khác trích dẫn tới 40.000 khớp thần kinh trên mỗi nơ-ron. [3]

Có thể có nhiều kết nối trong não bạn như số lượng các ngôi sao trong Vũ trụ đã biết.

Nếu tất cả các tế bào thần kinh trong não người được xếp thẳng hàng, chúng sẽ dài 600 dặm. [2]

Một mảnh mô não có kích thước bằng hạt cát chứa 100.000 tế bào thần kinh và 1 tỷ khớp thần kinh, tất cả đều “nói chuyện” với nhau. [3]

Bộ não có năng lực tính toán của một siêu máy tính nhưng hiệu quả hơn vô số lần

Bộ não con người có khả năng tính toán tương đương với những chiếc máy tính lớn nhất thế giới, nhưng lại thực hiện hầu hết các nhiệm vụ khác cực kỳ tốt hơn trong khi nằm gọn trong hộp sọ của bạn và chỉ sử dụng năng lượng của một bóng đèn nhỏ.

“Siêu máy K của Fujitsu tính mạnh nhất thế giới năm 2011, gồm 80.000 máy chủ, có tốc độ 10 triệu tỷ phép tính mỗi giây, tính toán nhanh hơn bộ não 4 lần và lưu trữ lượng dữ liệu nhiều gấp 10 lần. Và tất nhiên, nhiều bit thông tin khác đang truyền qua Internet bất cứ lúc nào. Tuy nhiên, các máy chủ Internet trên toàn thế giới sẽ lấp đầy một thành phố nhỏ, siêu máy tính K tiêu thụ số điện để đủ cung cấp cho 10.000 ngôi nhà. Bộ não cực kỳ hiệu quả tiêu thụ ít điện hơn một bóng đèn mờ và nằm gọn trong đầu chúng ta.” [4]

Bộ não con người có 75% là nước và có độ đặc như đậu phụ, sữa trứng [5] Bạn có thể cắt nó bằng dao ăn [6].

Cũng lưu ý rằng bộ não con người hoàn thành mọi thứ với tốc độ tương đối chậm, không giống như máy tính. Các xung di chuyển với tốc độ chỉ khoảng 359,8km/giờ.

“Các sợi trục (axon-sợi thần kinh đơn dài), kết nối đầu ra dài từ một tế bào, có hai loại: có myelin và không có myelin. Các sợi trục có myelin có thêm một lớp” cách nhiệt “, một chất béo, cho phép xung truyền đi khoảng 10 đến 100 mét mỗi giây. Không có myelin” các sợi trục chỉ truyền với tốc độ khoảng 1 mét/giây. Khi tín hiệu đến điểm cuối, nó phải vượt qua khớp thần kinh để tác động đến tế bào tiếp theo, tức là tăng thêm khoảng 5 mét (10 mét/giây = 36km/giờ và 100 mét/giây = 360km/giờ.) Như bạn có thể thấy, nó chậm hơn rất nhiều so với tốc độ ánh sáng trong chân không, chính xác là 299.792.458 mét mỗi giây, hay 299.792 km/giây, hay 1,076 tỷ km/giờ” [6]

Một thanh niên 20 tuổi có khoảng 109.000 dặm sợi trục có myelin trong não, đủ để quấn quanh xích đạo trái đất bốn lần rưỡi. [7]

Đây là một sự thật đáng kinh ngạc. Trẻ 3 tuổi có số kết nối trong não nhiều gấp đôi so với người lớn.

“Trẻ sơ sinh được sinh ra với khoảng 100 tỷ tế bào não, nhưng chỉ có một số lượng nhỏ tế bào thần kinh thực sự được kết nối. Khi được 3 tuổi, não của trẻ đã hình thành khoảng 1.000 nghìn tỷ kết nối, nhiều gấp đôi so với người lớn. Vào khoảng 11 tuổi, bộ não bắt đầu cắt bỏ những kết nối không được sử dụng. Những kết nối được sử dụng nhiều lần trong những năm đầu sẽ trở thành vĩnh viễn, những kết nối không được sử dụng sẽ bị loại bỏ.” [6]

Có hơn 100.000 phản ứng hóa học xảy ra trong não con người mỗi giây.[7]

Bộ não con người có khoảng 100.000 dặm (tương đương 160.934 km) mạch máu.[7] 750-1000ml máu chảy qua não mỗi phút. Lượng máu đó đủ để đổ đầy khoảng 3 lon soda đầy. [12]

“Nghiên cứu chỉ ra rằng đàn ông và phụ nữ có cấu trúc và hệ thống dây điện trong não khác nhau. Ví dụ, thùy trán – chịu trách nhiệm giải quyết vấn đề và ra quyết định, và vỏ não limbic – chịu trách nhiệm điều chỉnh cảm xúc, lớn hơn ở phụ nữ. Phụ nữ cũng có lượng chất trắng nhiều hơn nam giới khoảng 10 lần”. [8,9]

Đây là câu trích dẫn của Jeff Hawkins về máy tính và bộ não trong cuốn sách “Về trí thông minh” năm 2004 của ông:

“Con người có thể thực hiện những nhiệm vụ quan trọng trong khoảng thời gian ít hơn một giây. Ví dụ: tôi có thể cho bạn xem một bức ảnh và yêu cầu bạn xác định xem có con mèo trong ảnh hay không. Công việc của bạn là nhấn nút nếu có một con mèo , nhưng sẽ không xảy ra nếu bạn nhìn thấy một con gấu, một con lợn rừng hay một củ cải. Nhiệm vụ này ngày nay rất khó với máy tính hoặc chỉ có thể thực hiện được các hệ thống AI cực lớn, nhưng con người có thể thực hiện nó một cách đáng tin cậy trong nửa giây hoặc ít hơn. Nhưng tế bào thần kinh rất chậm, vì vậy trong trường hợp đó nửa giây, thông tin đi vào não bạn chỉ có thể đi qua một chuỗi dài một trăm nơ-ron. Nghĩa là, não ‘tính toán’ giải pháp cho những vấn đề như thế này trong một trăm bước hoặc ít hơn, bất kể tổng số nơ-ron có thể liên quan. Thời gian ánh sáng đi vào mắt bạn cho đến khi bạn nhấn nút, một chuỗi không quá một trăm tế bào thần kinh có thể được tham gia. Một máy tính kỹ thuật số cố gắng giải quyết vấn đề tương tự sẽ phải thực hiện hàng tỷ bước. Một trăm lệnh máy tính hầu như không đủ để di chuyển một ký tự duy nhất trên màn hình máy tính, chứ đừng nói đến việc làm điều gì đó thú vị.” [10]

Ngay cả khi con người cạnh tranh với những chiếc máy tính có đầu óc duy nhất trong một nhiệm vụ cụ thể, chúng ta phải nhớ rằng bộ não con người đang làm hàng nghìn, nếu không muốn nói là hàng triệu việc khác cùng một lúc.

“Tuy nhiên, rất khó để xác định chắc chắn khả năng tính toán của bộ não con người, vì bộ não con người không dễ dàng thực hiện việc xử lý các số nhị phân một cách song song của máy tính. Vì trong khi bộ não con người đang tính toán một bài toán, nó xử lý dữ liệu từ hàng triệu dây thần kinh trong tiềm thức. Các tế bào xử lý thông tin đầu vào thị giác từ cả tờ giấy và hình ảnh xung quanh thân thể, đầu vào âm thanh từ cả hai tai và đầu vào cảm giác của hàng triệu tế bào trên khắp cơ thể. Não cũng điều chỉnh nhịp tim, theo dõi nồng độ oxy, nhu cầu đói và khát, nhịp thở và hàng trăm yếu tố thiết yếu khác khắp cơ thể. Nó đồng thời so sánh dữ liệu từ mắt và các tế bào cảm giác ở cánh tay và bàn tay để theo dõi vị trí của bút và giấy khi phép tính đang được thực hiện.” [6]

Càng khám phá về bộ não, chúng ta càng thấy nó kỳ diệu và tuyệt vời hơn.

“Việc phát hiện ra các luồng thị giác ở bụng và lưng chỉ khiến công việc của chúng tôi trở nên khó khăn hơn vì không rõ các luồng này phù hợp như thế nào với cấu trúc chức năng của não và phần nào của não nhận được tín hiệu kết quả. Các vấn đề tương tự cũng tồn tại với quá trình xử lý trí nhớ. Vì vậy, Cho đến nay, chưa có nhóm nghiên cứu nào có thể xác định được bộ nhớ não nằm ở đâu và nó hoạt động như thế nào.” [11]

Các khớp thần kinh hoạt động như thế nào? 

Dưới đây là một chút thông tin về cách các khớp thần kinh (synapse) hoạt động trong não. Điều này sẽ khiến bạn kinh ngạc.

“Các khớp thần kinh trong não người có cấu trúc cực kỳ phức tạp. Chịu trách nhiệm chuyển tiếp thông tin giữa các tế bào thần kinh, các khớp thần kinh hóa học chi phối việc giải phóng hơn 100 loại chất dẫn truyền thần kinh khác nhau, trong khi các khớp thần kinh điện cung cấp thông tin qua điện để tạo ra phản xạ nhanh.” [13]

“Khi một xung thần kinh đi đến cuối sợi trục, thông điệp của nó phải vượt qua khớp thần kinh nếu muốn tiếp tục. Các thông điệp không “nhảy” qua các khớp thần kinh. Thay vào đó, chúng được truyền qua các chất truyền tin hóa học gọi là chất dẫn truyền thần kinh. Những hóa chất này được đóng gói trong các túi hoặc bọng nhỏ ở đầu sợi trục. Khi một xung thần kinh đến đầu sợi trục, nó làm cho các túi giải phóng nội dung của chúng vào khớp thần kinh. Các chất dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua khớp thần kinh và liên kết với các thụ thể trong màng của sợi trục tế bào ở phía bên kia, truyền tín hiệu đến tế bào đó bằng cách làm cho các kênh ion đặc biệt ở màng sau khớp thần kinh mở ra. Bởi vì các kênh này mở ra khi được kích thích bởi một chất hóa học (trong trường hợp này là chất dẫn truyền thần kinh) nên chúng được cho là bị kiểm soát về mặt hóa học.

Tại sao phải đi đến tất cả những rắc rối này? Tại sao không nối trực tiếp các nơ-ron lại với nhau? Vì lý do tương tự, các dây điện trong nhà bạn không phải đều được kết nối mà thay vào đó được phân tách bằng một loạt công tắc. Khi bật một công tắc đèn, bạn không muốn mọi đèn trong nhà bật sáng, lò nướng bánh mỳ bắt đầu nóng và tivi bật lên! Nếu mọi tế bào thần kinh trong cơ thể bạn được kết nối với mọi tế bào thần kinh khác thì bạn sẽ không thể cử động bàn tay mà không cử động mọi bộ phận khác trên cơ thể cùng một lúc. Các khớp thần kinh là các công tắc điều khiển của hệ thần kinh.

Khi một xung thần kinh đến cuối sợi trục, nó sẽ giải phóng chất dẫn truyền thần kinh vào không gian khớp thần kinh. Các phân tử dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua khớp thần kinh và liên kết với các thụ thể trên tế bào sau khớp thần kinh, trong trường hợp này là tế bào thần kinh, truyền tín hiệu đến tế bào đó. Enzyme phá hủy các phân tử dẫn truyền thần kinh để ngăn chặn sự kích thích liên tục của tế bào sau khớp thần kinh.” [14]

Như bạn có thể tưởng tượng, chúng ta chỉ mới bắt đầu. Hàng trăm cuốn sách đã được xuất bản về bộ não và sẽ còn hàng nghìn cuốn sách nữa được xuất bản. Tôi thậm chí đã đọc được một số người tin rằng ký ức của bạn được lưu trữ trong tất cả các tế bào của cơ thể, không chỉ bên trong hộp sọ của bạn.

Sự tồn tại của chúng ta là một phép lạ toàn diện và tuyệt đối. Chỉ có một nguyên nhân siêu nhiên mới có thể giải thích được sự tồn tại của chúng ta. Không có nguyên nhân duy vật nào, và chắc chắn không phải là một tai nạn ngẫu nhiên mang tính duy vật, có bất kỳ ý nghĩa hợp lý nào. Phải có một nhà thiết kế vĩ đại với trí thông minh siêu việt mới có thể tạo ra bộ não người kỳ diệu và tinh vi như vậy.

Theo Jim Stephens/101 bằng chứng về Thiên Chúa/Thiện Tâm biên dịch

Xem thêm:

• Những bí ẩn đáng kinh ngạc về cặp mắt của con người
• Di truyền học Sóng-Ngôn ngữ: hướng đi mới của di truyền học

Tài liệu tham khảo: