Các nhà khoa học đã tìm thấy gì khi nghiên cứu bộ não của Einstein?

 Thanh Tâm

Trong suốt 50 năm, các nhà khoa học hy vọng tìm hiểu trí tuệ vĩ đại bộ não của Einstein đến từ đâu, vậy họ đã phát hiện được điều gì? Dưới đây là câu chuyện về hành trình 50 năm của một bác sĩ bị cách chức và bộ não của Einstein.


Sáng sớm ngày 18 tháng 4 năm 1955, tại bệnh viện Princeton, tiểu bang New Jersey, Mỹ, một cụ già phát ra âm thanh khác thường khi nằm trên giường bệnh, y tá trực đêm Alberta vội vàng chạy đến xem tình hình. Cụ già ú ớ nói thứ ngôn ngữ mà người y tá không thể hiểu được. Sau cơn thở gấp, ông ta qua đời. Sau này người ta đoán rằng trước khi qua đời người đàn ông nói tiếng Đức, tiếng mẹ đẻ của ông. 76 năm trước ông sinh ra tại một gia đình người Do Thái ở trị trấn Ulm, miền nam nước Đức. Tên của người đàn ông này là Albert Einstein.

Trong một khoảng thời gian rất lâu sau đó, là một trong những bảo vật quý giá trong lịch sử nhân loại, thế nhưng bộ não của Einstein lại lưu lạc khắp nơi cùng với một bác sĩ bị cách chức, cho đến 50 năm sau mới được trở về yên ổn ở bệnh viện Princeton. Nhưng phía sau câu chuyện kỳ lạ này, các nhà khoa học chưa từng từ bỏ việc nghiên cứu bộ não của Einstein. Cũng giống như công thức nổi tiếng của Einstein đã tìm ra được bản chất của năng lượng và vật chất, chúng ta cũng đang thử tìm ra sự tinh túy của một thiên tài...

Ai đã mang bộ não của Einstein đi?

 BS. Harvey với một mảnh não của Einstein

Vào đêm Einstein qua đời, bác sĩ Thomas Harvey đã mở hộp sọ của Einstein, tiêm chất chống phân hủy vào động mạch não, đặt vào trong dung dịch để bảo quản bộ não thông minh nhất trong thịch sử. Tuy bác sĩ Harvey làm điều này là để dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học, và cũng được gia đình của Einstein chấp nhận, nhưng hành động này đã gây tranh cãi không ngừng. Thậm chí có những học giả khoa thần kinh học nổi tiếng đã mạnh mẽ kiến nghị Thomas từ bỏ mẫu vật này, nhưng Harvey không chấp nhận. Ngay sau đó, ông bị bệnh viện Princeton cách chức.

Khoảng thời gian sau đó, bộ não của thiên tài luôn đi theo Harvey, mang đến cho ông không ít vận xui cũng như danh tiếng ngắn ngủi. Ông phải trải qua ly hôn, phải đi một quãng đường dài để chuyển nhà, thất nghiệp và bị thu hồi giấy phép hành nghề y. Sau này ông trở thành công nhân lắp ráp tại công xưởng nhựa ở Kansas, là hàng xóm của nhà thơ William Burrows nổi tiếng trong "Beat Generation", hai người xem nhau như anh em, chia sẻ vui buồn. Tuy Burrows từng thường hay khoe khoang "lúc nào tôi cũng có thể đụng vào bộ não của Einstein", thế nhưng Harvey lại xem mẫu vật này như chính sinh mạng của ông vậy.

Năm 1997, Harvey cùng phóng viên Michael Paterniti mang mẫu vật não quay về California để đến thăm cháu gái của Einstein. Harvey từng có kế hoạch tặng lại mẫu vật cho cháu của nhà khoa học, nhưng cuối cùng ông lại đổi ý, nhanh chóng rời khỏi nhà người này. Dưới ngòi bút miêu tả của Paterniti, Harvey là một lão già quái dị, đầy ảo tưởng theo kiểu thiếu thực tế, có lúc đột nhiên bật cười lớn một cách khó hiểu.

30 năm lặng lẽ

 Công bằng mà nói thì Harvey cố chấp và nhiệt huyết đối với bộ não của Einstein hoàn toàn không phải vì danh tiếng, lại càng chẳng phải vì tiền, ông từng từ chối những lời đề nghị mua bán mẫu vật này với giá cao. Harvey luôn giữ vững lời hứa với gia đình của Einstein, nữa đời sau của mình ông đã cố gắng hết sức với hy vọng có thể giả mã được bí mật trí tuệ của nhà khoa học vĩ đại này bằng phương pháp khoa học.

Với bộ não đã được cố định, Harvey đã đo lường rất kỹ, và cũng đã chụp rất nhiều ảnh từ các góc độ khác nhau. Theo kết quả đo của Harvey, bộ não của Einstein nặng khoảng 1230 gam. Điều này khác với sự kỳ vọng của mọi người đối với thiên tài, bởi vì con số này được xem là khá thấp đối với một người đàn ông khoảng 70 tuổi.

Sau khi Harvey bị cách chức không lâu, ông đã mang bộ não đến bệnh viện Philadelphia, ở đó bằng cách giải phẫu atlat bộ não bởi những nhân viên kỹ thuật chuyên nghiệp, họ cẩn thận chia tổ chức trung khu thần kinh của mẫu vật quý này thành 240 mảnh. Một số mảnh não còn được cắt thành lát, cố định trên mảnh kính. Tổng cộng Harvey đã làm ra 12 mảnh tiêu bản não, sau đó, ông đã gửi số tiêu bản này cho một nhà khoa học nổi tiếng nhất trong giới thần kinh học bấy giờ với hy vọng họ sẽ có thể tìm ra được những điều khiến người ta kinh ngạc. Phần còn lại của não được bọc bên ngoài bằng chất Collodion trong suốt, bảo quản trong bình thủy tinh chứa chất formaldehyde định hình, đặt trong thùng giấy ở phòng dưới tầng hầm hoặc văn phòng tại nhà của Harvey.

Trong 30 năm đầu, ngoài việc có lúc các nhà khoa học tuyên bố dù là hình thái tổng thể hay số lượng tế bào thân kinh đều "không khác gì so với não của người bình thường", bộ não của Einstein không hề được phát hiện ra điều gì khác.

Thậm chí thì bài báo duy nhất gây xôn xao cũng chỉ là về bản thân danh tiếng của Einstein. Tháng 8 năm 1978, phóng viên Steve Levy của tờ "New Jersey Monthly" đã tìm đến Harvey. Khi nhìn thấy chiếc bình bảo quản não của Einstein, Levy đã "hoàn toàn không nói nên lời", ông nhìn những mảnh não lớn nhỏ "như thanh kẹo đậu phộng" nằm trong dung dịch định hình với sự xúc động và sùng bái – sau này Steve đã viết "nó giống như là trải nghiệm một loại tôn giáo vậy".

Bài viết của ông lập tức khiến giới tin tức chú ý, rất nhiều phóng viên tập trung bên ngoài văn phòng của Harvey, làm đảo lộn cuộc sống của ông. Đương nhiên là theo thời gian thì làn sóng hiếu kỳ cũng dần dần bình ổn trở lại. Còn những phần não đặc biệt đó thì vẫn cô đơn lặng im trong chiếc bình thủy tinh.

Những con chuột nghịch đồ chơi và Einstein

 Vào một ngày trong những năm 80 của thế kỷ trước, giáo sư Marian Diamond của đại học Berkeley (California) đang ngồi trong văn phòng của chồng, không có việc gì làm, "chỉ đang tự suy ngẫm". 20 năm trước bà từng phát hiện ra nếu như nếu nuôi một con chuột trong môi trường có nhiều loại đồ chơi thì tỷ lệ tế bào thần kinh colloid trong tế bào não của chúng sẽ cao hơn so với những con chuột được nuôi trong môi trường bình thường. Bà cho rằng tế bào colloid cung cấp dưỡng chất cho tế bào não, tỷ lệ này tăng cao đồng nghĩa với việc hoạt động thần kinh của những con chuột được nuôi trong điều kiện đầy đủ sẽ mạnh mẽ hơn, cần nhiều dinh dưỡng hơn.

Trong buổi chiều buồn tẻ này, bà Diamond nghĩ đến bài báo về Harvey được nghiên cứu sinh nào đó dán trên tường trong phòng thí nghiệm, đột nhiên mà nhận ra rằng có lẽ bà cũng có thể hỏi xin một ít mẫu vật của Harvey, có thể tỉ lệ tế bào colloid trong bộ não của Einstein cao hơn ở người bình thường chăng?

Theo bà Diamond, bà đã kiên trì cứ mỗi sáu tháng gọi điện thoại đến quấy rầy Harvey suốt ba năm, cuối cùng ông cũng đã gửi cho bà bốn mẫu vật não "nhỏ như thanh kẹo". Theo kết quả thí nghiệm đăng trên tờ "Thí nghiệm thần kinh học" vào năm 1985 của bà, sau khi tiến hành so sánh đối chiếu não của Einstein với não của mười một người bình thường, bà phát hiện ra tỉ lệ tế bào Colloid ở trên đỉnh của thùy não trái trong não của Einstein quả thật cao gần gấp đôi so với người khác.

"Hiện tượng này rõ ràng nhất khi Einstein thể hiện khả năng tư duy vật lý đặc biệt của ông, lúc này hoạt động ở khu vực này của não được tăng lên," bà đã đưa ra lý luận như thế.

Phát hiện khoa học mà Harvey khao khát bất lâu nay cuối cùng đã xuất hiện, giới truyền thông lại một lần nữa dấy lên làn sóng về Einstein. Thế nhưng báo cáo nghiên cứu này lại chịu nhiều ý kiến trái chiều trong giới khoa học.

Tiến sỹ Tamasuna của Viện khoa học sinh vật Osaka (Nhật Bản) tỏ ra nghi ngờ với mười một "người bình thường" mà bà Diamond đã dùng để thí nghiệm: Đây là những người bình thường thế nào? Tại sao họ chết? Einstein qua đời năm 76 tuổi, vậy tại sao mười một người được chọn chỉ có tuổi thọ trung bình là 64? Liệu tỉ lệ tế bào colloid khá cao là do não thế vào thần kinh của Einstein tăng nhiều hơn vào những năm trước khi qua đời hay không?

Giáo sư Hein của đại học Pace New York càng thẳng thắn nói: "Nghiên cứu này có quá nhiều điểm sai, kết quả của nó không đáng tin."

Phát hiện gây kinh ngạc đầu tiên

 Lại mười năm nữa trôi qua, giáo sư Sandra Whitson ở đại học McMaster Canada nhận được một bản fax, trên đó chỉ có một câu hỏi đơn giản: Bà có muốn cùng tôi nghiên cứu bộ não của Einstein không? Bên dưới ký tên Thomas Harvey.

Whitson hoàn toàn không quen biết Harvey, nhưng có lẽ do sự thu hút của cái tên Einstein này mà bà đã viết một chữ "Yes" lên giấy và gửi fax đi.

Sau đó, Whitson có số tiêu bản não nhiều nhất trên thế giới, từ năm 1977 đến 1987, bà đã tìm cách thuyết phục được 120 bệnh nhân ung thư thời kỳ cuối hiến tặng não của họ. Kết quả nghiên cứu của bà được đăng trên rất nhiều tạp chí học thuật lớn.

Bài nghiên cứu nổi tiếng nhất và cũng gây nhiều tranh cãi nhất chính là bài so sánh kết cấu não bộ của nam và nữ. Ví dụ, bà đã phát hiện ra mật độ tế bào thần kinh tại vùng ngôn ngữ ở thùy thái dương của nữ cao hơn 12% so với nam giới, điều này có lẽ cũng có thể giải thích được vì sao nữ lại thường giỏi nói chuyện.

Vì thế, vào năm 1995, khi ông Harvey (84 tuổi) đọc được bài viết của Whitson, ông nghĩ cuối cùng mình cũng đã đợi được người có thể giải câu đố rồi. Sau khi nhận được lời chấp nhận của Whitson, ông cẩn thận đặt chiếc bình có chứa não của Einstein vào chiếc xe Dodge cũ của mình và đi về phía bắc, qua biên giới Mỹ và Canada, tự mình mang chiếc bình đến gặp Whitson.

Cuối cùng Whitson đã chọn ra 14 mẫu vật, ông Harvey chưa bao giờ đưa cho ai nhiều mẫu não như thế. Nhưng điều khiến người ta bất ngờ đó là phát hiện cuối cùng của bà lại không phải do quan sát trực tiếp số mẫu vật này mà là từ bức ảnh mà Harvey đã chọn vào năm 1955.

Whitson phát hiện ra vùng thùy đỉnh (parietal lobe) của Einstein rộng hơn người bình thường. Ngoài ra, não của người bình thường có một "rãnh bên", phần cuối của rãnh này chạy thẳng vào vùng "hồi trên viền". Còn trên ảnh chụp não của Einstein lại thấy rằng trước khi rãnh bên đi vào vùng phía dưới vỏ não thì lại gặp một đường rãnh não khác, hồi trên viền cũng hiện ra rõ ràng hơn.

 Rốt cuộc trí tuệ của thiên tài đến từ đâu?

 Whitson cho rằng trong trường hợp bình thường, ở những vùng mà thần kinh liên kết chặt chẽ, sẽ hình thành phần lồi lên gọi là nếp cuộn hay hồi não, còn ở nơi mà thần kinh liên kết khá lỏng lẻo sẽ tạo thành những phần lõm gọi là rãnh não.

Rãnh não dừng đột ngột của Einstein cho thấy liên kết thần kinh phần dưới vỏ não của ông chặt chẽ hơn người bình thường.

Hiển nhiên bài nghiên cứu của Whitson được đón nhận nhiều hơn của Diamond. Năm 1999, kết quả nghiên cứu của bà được đăng trên tạp chí y học "The Lancet".

Từ đó, các nghiên cứu về bộ não của Einstein bất ngờ xuất hiện, giáo sư Dean Falk ở khoa Nhân chủng học của đại học Florida đã đăng kết quả nghiên cứu mới nhất của bà trên tạp chí khoa học "Frontiers in Evolutionary Neuroscience". Bà lên tiếng rằng trong kết cấu của bộ não này có rất nhiều phần không đối xứng, mà có thể chính những sự biến hóa về rãnh não này đã tạo nên một thiên tài như Einstein. Ngoài ra, bà phát hiện ra một kết cấu hình cầu đặc biệt ở vỏ não phải của Einstein, phần này cũng được phát hiện trong não ở các nhà soạn nhạc, có thể có liên quan đến việc từ nhỏ Einstein đã được học đàn.

Những thí nghiệm trên đều chỉ ra rằng thùy đỉnh não của Einstein không giống với người thường, từ đó biệt danh "thiên tài thùy đỉnh" bắt đầu xuất hiện trên các trang báo. Vật thì rốt cuộc thùy đỉnh não ở đâu và có tác dụng gì?

 Whitson cũng phát hiện ra vùng dưới thùy đỉnh não khác với người bình thường của Einstein. Đây là nơi hội tụ của các dây thần kinh thị giác, thính xác, xúc giác và cơ quan tiền đình, được các nhà khoa học cho rằng là nơi tập hợp cảm giác trên cơ thể người, nơi sản sinh ra thần kinh cao tầng và nhận thức hoạt động. Vùng não này điều khiển nhận biết không gian thị giác, khả năng số học và năng lượng vận động tưởng tượng. Nếu như thùy đỉnh não bị tổn thương, người bệnh sẽ không thể thực hiện được một số đối thoại phức tạp, đọc và vận động định vị.

Là một trong những nhà vật lý học vĩ đại nhất trong lịch sử, khả năng tư duy trừu tượng khác thường của Einstein là điều chắc chắn. Ông từng nói bản thân ông dường như không tư duy bằng ngôn ngữ chữ viết mà ông tư duy bằng hình ảnh tưởng tượng giống như người ta chiếu phim vậy. Điều này khớp với chức năng tưởng tượng và nhận biết không gian của thùy đỉnh não. Theo đó, các nhà khoa học như Whitson đã đưa ra lý luận: bên dưới thùy đỉnh não của Einstein mở rộng, đã ảnh hưởng đến sự phát triển của vùng ngôn ngữ bên cạnh. Và sự thật là đến năm ba tuổi Einstein mới biết nói, hẳn mọi người đều biết.

Thế nhưng, vùng rộng ra chưa đến ba ngón tay này thật sự có thể giải thích cho những thành tựu truyền kỳ của Einstein hay không? Các nhà khoa học vẫn còn nghi ngờ. Có người chỉ ra rằng điểm số các môn hình họa và địa lý của Einstein thời trung học chỉ ở mức trung bình, kém rất nhiều với một thùy đỉnh não phát triển. Hơn nữa, cũng có người có thùy đỉnh não phình rộng, rõ ràng nhất là ở những người bị mù bẩm sinh. Bởi vì họ không còn tiếp xúc được với các  tín hiệu thị giác nữa nên thùy đỉnh não không ngừng mở rộng về phía thùy chẩm chuyên xử lý các thông tin thị giác. Nếu như thùy đỉnh não phình to mà có thể được như Einstein thì trường dành cho người mù đã trở thành cơ sở Nobel từ lâu rồi.

Bên cạnh đó, theo giáo sư Frederick Lepore ở học viện y New England, không có ai là không thay đổi, việc nghiên cứu não của một người 76 tuổi để giải thích hoạt động thần kinh của một người 26 tuổi từng làm chấn động thế giới, quả thật khiến người ta phải đặt dấu chấm hỏi. Trên thực tế thì dù cho chúng ta có thể tìm thấy được hình dáng não của Einstein lúc còn trẻ thì cũng không nhất định có thể phân tích được khả năng trí tuệ của ông.

Năm 2005, cuối cùng Harvey đã giao nộp lại mẫu vật quý báu của ông. Não của Einstein lại quay trở lại nơi bị lấy đi – bệnh viện Princeton.

Ngày 5 tháng 4 năm 2007, Harvey qua đời ở bệnh viện Princeton năm 95 tuổi, trong cùng một thành phố, não của Einstein vẫn được cất giữ ở tầng hầm của phòng thí nghiệm bệnh lý học.

52 năm trước, khi Harvey chính tay lấy đi bộ não của Einstein, ông hy vọng có thể tìm ra được trí tuệ vĩ đại đó đến từ đâu. Khi ông qua đời, khoa học thần kinh đã phát triển vượt bậc so với những tưởng tượng của ông năm đó. Thế nhưng chiếc chìa khóa mở sách trời mà ông hằng chờ đợi lại chưa từng xuất hiện.

Thanh Tâm