How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

Translator: Lê Anh Reviewer: Thi Bui

You probably don't need to be told how important your brain is.

Không cần nói bạn cũng biết bộ não của chúng ta quan trọng thế nào.

After all, every single thing you experience,

Suy cho cùng, mỗi điều chúng ta trải nghiệm,

your thoughts and your actions,

mọi suy nghĩ và hành động,

your perceptions and your memories

cũng như nhận thức và trí nhớ

are processed here in your body's control center.

đều được xử lý tại đây, trung tâm điều khiển của cơ thể.

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

Nhưng nếu như thế này đã là quá nhiều việc cho một cơ quan xử lý

it's actually only a small part of what the brain does.

thì thực chất, đây chỉ là một phần nhỏ những gì não bộ phải thực hiện.

Bạn không hề biết về hầu hết các hoạt động của não bộ,

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

unless they suddenly stopped.

trừ khi chúng đột ngột dừng lại.

The brain is made up of billions of neurons,

Bộ não được hình thành từ hàng tỷ nơ-ron,

and trillions of connections.

và hàng nghìn tỷ liên kết.

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

Các nơ-ron được kích hoạt bởi các chất xúc tác hoặc suy nghĩ nhất định,

but they are also often spontaneously active.

nhưng bản thân chúng cũng thường xuyên hoạt động tự phát.

Some fire cyclically in a set pattern.

Một số nơ-ron có các pha giật thực hiện theo chu kỳ.

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

Một số khác lại giật liên tục rồi ngừng hoạt động,

or remain quiet for long periods

hoặc “im hơi lặng tiếng” trong một thời gian dài.

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

đến khi hàng nghìn thông tin từ các nơ-ron khác sắp xếp đúng thứ tự.

On a large scale,

Trên diện rộng,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

điều này dẫn tới những nhịp điệu tỉ mỉ của hoạt động bên trong não bộ,

humming quietly in the background

ngâm nga một cách lặng lẽ

whether we're awake, asleep,

bất kể là chúng ta ngủ, thức,

or trying not to think about anything at all.

hay kể cả khi ta cố gắng không nghĩ về bất kì điều gì.

And these spontaneously occurring brain functions

Và những chức năng não tự phát này

form the foundation upon which all other brain functions rely.

hình thành nên nền tảng cho các chức năng khác.

The most crucial of these automatically occurring activities

Hoạt động quan trọng nhất trong những hoạt động tự phát này

are the ones that keep us alive.

là những cái giúp duy trì sự sống.

For example, while you've been paying attention to this video

Ví dụ, trong khi bạn tập trung xem đoạn phim này,

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

hoạt động tự phát trong não bạn vẫn duy trì việc hô hấp

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

từ 12 đến 16 nhịp một phút. đảm bảo rằng bạn không bị ngạt thở.

Without any conscious effort,

Không cần tới bất kì nỗ lực nào,

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

các tín hiệu từ các bộ phận ở thân não đều được truyền qua tủy sống,

to the muscles that inflate your lungs,

tới các cơ có chức năng bơm căng phổi,

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

khiến chúng giãn ra và co lại, mặc dù bạn có để ý hay không.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

Các mạch nơ-ron hình thành nên loại hoạt động tự phát theo chu kỳ này

are called central pattern generators,

được gọi là các máy phát sinh mô hình trung ương,

and control many simple repetitive behaviors,

và điều khiển nhiều hoạt động lặp đi lặp lại đơn giản,

like breathing,

như hô hấp,

walking,

đi lại,

and swallowing.

hay nhai.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

Các hoạt động thần kinh tiếp diễn cũng làm nền cho tri giác của chúng ta.

It may seem

Có vẻ như

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

các nơ-ron ở võng mạc phiên dịch ánh sáng thành tín hiệu thần kinh

would remain quiet in the dark,

sẽ không hoạt động trong bóng tối,

but in fact,

nhưng thực chất,

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

các tế bào hạch ở võng mạc liên kết với não bộ

are always active.

vẫn luôn hoạt động.

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

Và tín hiệu chúng chuyển về tăng hay giảm phụ thuộc vào mức độ hoạt động,

rather than separate bursts.

chứ không phải là từng pha giật riêng lẻ.

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

Ở mỗi cấp độ, hệ thần kinh của chúng ta lúc nào cũng có đầy hoạt động tự phát.

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

giúp ta diễn dịch hoặc phản hồi bất kì tín hiệu nào nó nhận được.

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

Chế độ tự điều khiển của não bộ không chỉ giới hạn ở các chức năng sinh học cơ bản.

Have you ever been on the way home,

Bạn đã bao giờ vừa đi về nhà,

started thinking about what's for dinner,

vừa nghĩ về việc tối nay sẽ ăn gì,

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

và sau đó nhận ra rằng mình đã ngừng đi bộ trong năm phút vừa qua?

While we don't understand all the details,

Dù chúng ta chưa thể hiểu rõ mọi chi tiết,

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

chúng ta đã biết được các hoạt động diễn ra tại nhiều phần của não bộ

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

bằng cách nào đó phối hợp thực hiện cái thực chất là một hoạt động phức tạp,

involving both cognitive and motor functions,

bao gồm chức năng tri giác và chức năng vận động,

guiding you down the right path and moving your legs

vừa đưa bạn đi đúng hướng vừa di chuyển chân của bạn

while you're getting dinner figured out.

trong khi bạn còn đang suy nghĩ tối nay ăn gì.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

Nhưng có lẽ điều tuyệt vời nhất ở chức năng não tự phát

is its involvement in one of the most mysterious

nằm ở một trong những hiện tượng kỳ bí nhất

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

và ít được biết đến nhất của cơ thể con người: ngủ.

You may shut down and become inactive at night,

Về đêm bạn có thể ngừng hoạt động,

but your brain doesn't.

nhưng bộ não của bạn thì không hề.

While you sleep,

Khi bạn ngủ,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

các hoạt động tự phát tiếp diễn càng ngày càng trở nên đồng bộ,

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

và cuối cùng phát triển thành các dao động thần kinh lớn và đồng điệu

that envelop your brain.

phủ kín não bộ của bạn.

This transition to the more organized rhythms of sleep

Sự chuyển tiếp sang một loại giấc ngủ có nhịp điệu tổ chức hơn

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

bắt đầu với một nhóm các dây thần kinh nằm tại vùng dưới đồi.

Despite their small number,

these neurons have a huge effect

các dây thần kinh này có tác động to lớn

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

trong việc tắt các vùng trên thân não mà ban ngày vẫn giúp bạn tỉnh táo

letting other parts, like the cortex and thalamus,

cho phép các bộ phận khác như vỏ não và đồi thị,

slowly slip into their own default rhythms.

dần đi vào nhịp độ hoạt động mặc định của mình.

The deeper we fall into sleep,

Chúng ta ngủ càng sâu,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

các nhịp vận động càng đồng bộ hóa và chậm hơn.

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

với giai đoạn ngủ sâu nhất diễn ra với các sóng delta tần suất thấp, biên độ lớn

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

Nhưng bất ngờ thay, giữa giai đoạn ngủ sâu với bước sóng chậm này,

the brain's synchronized spontaneous activity

các hoạt động tự phát được đồng bộ hóa của bộ não

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

liên tục chuyển hóa thành các pha giật khác nhau

that occur when we're wide awake.

chỉ xảy ra khi chúng ta thức.

This is the sleep stage known as REM sleep,

Giai đoạn ngủ này có tên là giấc ngủ REM,

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

khi mắt của chúng ta liên tục di chuyển qua lại trong khi chúng ta mơ.

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

Các nhà thần kinh học vẫn đang cố tìm câu trả lời

cho nhiều câu hỏi quan trọng xoay quanh giấc ngủ

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

chẳng hạn như vai trò của nó trong việc phục hồi khả năng nhận thức,

cellular homeostasis,

cân bằng nội môi tế bào,

and strengthening memory.

và tăng cường trí nhớ.

And more broadly, they are exploring

Rộng hơn nữa, họ cũng đang tìm hiểu

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

làm thế nào bộ não có thể hoàn thành được nhiệm vụ phức tạp và quan trọng như vậy,

such as driving, or even breathing, without our awareness.

như lái xe, hay thậm chí là hô hấp mà chúng ta không hề hay biết.

But for now, until we are better able

Nhưng tạm thời, cho đến khi chúng ta có thể

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

hiểu rõ hơn về phương thức hoạt động của các chức năng tự phát của bộ não,

we need to give our brains credit for being much smarter

chúng ta cần tự tán thưởng bộ não của mình

than we ourselves are.

vì nó thông minh hơn ta nghĩ rất nhiều.