Vai trò của thùy chẩm, vùng limbic và não giữa trong giấc mơ

Phạm Quốc Huy

Giấc mơ đặc biệt là những giấc mơ sống động với hình ảnh rõ ràng từ lâu đã kích thích trí tò mò của cả giới khoa học thần kinh lẫn tâm lý học.

Ngay từ năm 1953, Aserinsky và Kleitman đã phát hiện ra giai đoạn ngủ có cử động mắt nhanh (giấc ngủ REM) và nhận thấy rằng hầu hết khi thức dậy ở giai đoạn này, người ta có thể kể lại giấc mơ một cách sinh động.

Ngược lại, thức tỉnh từ các giai đoạn ngủ không cử động mắt nhanh (NREM) thường không gợi được ký ức mơ đáng kể. Phát hiện này mở đầu cho quan điểm rằng giấc ngủ REM gắn liền với hoạt động mơ.

Thật vậy, REM thường lặp lại mỗi ~90 phút suốt đêm và phần lớn các giấc mơ sống động diễn ra trong REM, trong khi mơ ở NREM (nếu có) thường mang tính chất ý nghĩ rời rạc, thiếu hình ảnh sống động. Giấc ngủ REM được đặc trưng bởi hoạt động điện não tương tự khi thức (tần số cao, biên độ thấp), cơ thể bị tê liệt tương đối, và mắt chuyển động nhanh dưới mi. Điều này tạo điều kiện để não “tự do” tạo ra trải nghiệm cảm giác nội tại tức là giấc mơ mà không bị ràng buộc bởi tín hiệu giác quan từ môi trường ngoài.

Câu hỏi đặt ra là: những vùng não nào chịu trách nhiệm tạo nên các hình ảnh và trải nghiệm phong phú trong mơ?

Chúng ta sẽ xem xét cơ chế hoạt động của các vùng não này trong các pha ngủ đặc biệt là REM và cách chúng phối hợp để tạo nên “thế giới ảo” khi mơ, dưới góc độ khoa học thần kinh và tâm lý học. Các luận điểm sẽ được trình bày dựa trên các nghiên cứu quốc tế và bằng chứng thực nghiệm mới nhất, nhằm cung cấp cái nhìn toàn diện và cập nhật về chủ đề.

Nội dung

Tổng quan lý thuyết về giấc mơ và hoạt động não bộ

Giấc mơ có thể được định nghĩa là chuỗi trải nghiệm chủ quan (hình ảnh, âm thanh, cảm xúc, v.v.) xảy ra trong khi ngủ, thường mà người mơ chỉ nhận thức được khi thức dậy. Việc hiểu giấc mơ đòi hỏi tiếp cận liên ngành, song trước hết cần điểm qua những lý thuyết nổi bật. Ban đầu, việc phát hiện ra giấc ngủ REM dẫn đến giả thuyết “mơ = REM”. Các thí nghiệm cổ điển của Dement & Kleitman vào thập niên 1950 cho thấy tỷ lệ báo cáo mơ sống động cao khi thức dậy từ REM, trong khi rất ít hoặc không có mơ khi thức dậy từ NREM.

Điều này khiến các nhà khoa học tin rằng chính các đặc trưng sinh lý của REM (não hoạt động “tỉnh táo” trong khi cơ thể ngủ) tạo nên giấc mơ. Tuy nhiên, những nghiên cứu sau đó đã thách thức quan điểm trên: người ta vẫn có thể mơ trong một số giai đoạn NREM muộn, và đôi khi tỉnh dậy từ REM mà không nhớ gì về giấc mơ.

Bên cạnh đó, nghiên cứu lâm sàng cho thấy giấc mơ và REM không hoàn toàn đồng nhất, một số tổn thương não nhất định có thể làm mất khả năng mơ nhưng chu kỳ REM vẫn diễn ra, và ngược lại (trường hợp mất REM nhưng vẫn mơ). Những phát hiện này dẫn đến sự ra đời của các lý thuyết mới về nền tảng thần kinh của giấc mơ, vượt ra ngoài phạm vi chỉ riêng giấc ngủ REM.

Một giả thuyết ảnh hưởng lớn trong lĩnh vực thần kinh học về giấc mơ là mô hình “kích hoạt và tổng hợp” (Activation-Synthesis) của Hobson & McCarley (1977). Theo mô hình này, trong giấc ngủ REM, các tế bào thần kinh ở thân não (đặc biệt vùng cầu não và trung não) đột ngột bắn tín hiệu, gây “kích hoạt” vỏ não một cách ngẫu nhiên.

Cụ thể, các tín hiệu phasic (nhanh, từng đợt) xuất phát từ hệ thống lưới của não giữa (Midbrain Reticular Formation) và cầu não lan lên vỏ não qua đồi thị, cùng với các xung động mắt nhanh từ cầu não truyền qua thể gối ngoài (lateral geniculate) đến vỏ chẩm.

Vỏ não, đặc biệt là các vùng cảm giác và liên hợp, sẽ “tổng hợp” những tín hiệu nội tại hỗn loạn này, cố gắng tạo ra một câu chuyện hoặc hình ảnh có ý nghĩa đó chính là trải nghiệm giấc mơ (Hobson & McCarley, 1977). Mô hình này giải thích tại sao nội dung giấc mơ có nhiều yếu tố kỳ lạ: chúng là kết quả của việc não ghép các mảnh tín hiệu rời rạc thành một kịch bản tương đối mạch lạc nhất có thể.

Song song với lý thuyết kích hoạt-tổng hợp, các quan điểm tâm lý học và nhận thức nhấn mạnh vai trò của ký ức và cảm xúc cá nhân trong giấc mơ. Ví dụ, nhà thần kinh học Mark Solms (1997, 2000) dựa trên các nghiên cứu bệnh nhân tổn thương não đã đề xuất rằng giấc mơ chủ yếu được sinh ra từ các cấu trúc não trước (forebrain) chứ không phụ thuộc hoàn toàn vào cơ chế REM ở thân não.

Solms nhận thấy những bệnh nhân tổn thương các vùng vỏ não liên quan đến trí tưởng tượng (như vùng đỉnh-thái dương-chẩm) có thể mất khả năng mơ ngay cả khi vẫn có REM, trong khi tổn thương ở cầu não có thể làm mất REM nhưng bệnh nhân vẫn báo mơ (dù ít).

Ông cho rằng hệ dopamine trung não – viền (mesocorticolimbic) mới là “bộ máy phát sinh mơ”: sự kích hoạt của hệ dopamine từ não giữa (vùng ventral tegmental area) lên vỏ não trước và hệ limbic tạo nên xung động dẫn đến trải nghiệm mơ (Solms, 2000). Cách nhìn này phù hợp với thực tế rằng nhiều giấc mơ chứa nội dung gắn với động cơ, khao khát hoặc cảm xúc mạnh vốn liên quan chặt chẽ đến hệ dopamine và limbic.

Nhìn chung, các nghiên cứu hiện đại hướng tới một mô hình tích hợp: giấc mơ là sản phẩm của sự tương tác phức tạp giữa các vùng thân não (não giữa và cầu não) nơi điều khiển chu kỳ giấc ngủ và phát tín hiệu khởi phát, với vùng vỏ não cảm giác (đặc biệt là thùy chẩm thị giác) nơi tái hiện lại các hình ảnh, và hệ limbic nơi gắn kết cảm xúc, ký ức vào câu chuyện giấc mơ.

Trong các phần sau, chúng ta sẽ đi sâu vào vai trò cụ thể của từng vùng này và cách chúng phối hợp trong các giai đoạn ngủ, đặc biệt là REM, để tạo ra trải nghiệm hình ảnh sinh động của giấc mơ.

Vai trò của thùy chẩm (vỏ não thị giác) trong việc tạo hình ảnh mơ

Hoạt động của vỏ não thị giác trong khi ngủ mơ

Thùy chẩm là trung tâm xử lý thị giác của não bộ, bao gồm vỏ não thị giác sơ cấp (V1) và các vùng thị giác liên hợp cao cấp hơn (V2, V3, V4, vùng nhận diện khuôn mặt, cảnh vật, v.v.). Trong trạng thái thức, thùy chẩm chịu trách nhiệm tiếp nhận và phân tích thông tin từ mắt, tạo nên hình ảnh thị giác về thế giới xung quanh.

Điều thú vị là trong giấc mơ, dù mắt nhắm và không có đầu vào từ võng mạc, vỏ não thị giác vẫn hoạt động mạnh mẽ, tái hiện các cảnh tượng “giả lập” từ ký ức và tưởng tượng. Nhiều nghiên cứu dựng hình não bộ (chụp PET, fMRI, EEG) đã xác nhận vai trò nổi bật của thùy chẩm trong hoạt động mơ:

Tăng lưu lượng máu và chuyển hóa ở vùng chẩm khi mơ:

Các nghiên cứu PET cho thấy trong giấc ngủ REM, tốc độ chuyển hóa và lưu lượng máu não ở vùng vỏ não chẩm-thái dương cao cấp tăng vọt so với khi thức yên tĩnh. Maquet và cộng sự (1996) lần đầu báo cáo sự hoạt hóa mạnh mẽ của vỏ thị giác bậc cao (vùng chẩm-thái dương) trong REM, phù hợp với tính chất “giấc mơ có hình ảnh sống động”.

Tương tự, Braun và cộng sự (1997, 1998) cùng Nofzinger et al. (1997) đều ghi nhận mức tăng hoạt động đáng kể ở thùy chẩm trong REM so với khi thức hoặc ngủ sâu NREM.

Thậm chí, mật độ các cử động mắt nhanh (số lượng REM) tương quan thuận với mức hoạt động của vỏ thị giác: giấc ngủ REM nào có nhiều chuyển động mắt thì vỏ chẩm càng hoạt động mạnh hơn. Điều này gợi ý mỗi cử động mắt nhanh có thể đi kèm với một “khung hình” thị giác trong giấc mơ, như thể người mơ đang đảo mắt quan sát cảnh trong mơ.

Sóng PGO – cầu nối từ thân não đến vỏ chẩm:

Một cơ chế chính giúp kích hoạt thùy chẩm khi ngủ mơ là các sóng PGO (ponto-geniculo-occipital waves). Sóng PGO là những đợt xung điện xuất hiện trong giấc ngủ REM, được phát hiện đầu tiên trên mèo: chúng bắt nguồn từ cầu não (Pons), lan đến nhân gối ngoài của đồi thị (Geniculate) rồi đến vỏ não chẩm (Occipital) do đó có tên PGO.

Ở người, bằng chứng gián tiếp cho thấy sóng PGO cũng hiện diện: một nghiên cứu fMRI khóa sự kiện đã quan sát thấy vỏ não thị giác sơ cấp (V1) kích hoạt ngay cả khi mắt nhắm và không có tín hiệu thị giác, đồng thời với hoạt động ở cầu não và đồi thị, đúng vào thời điểm xuất hiện cử động mắt nhanh.

Đây được coi là bằng chứng cho sự tồn tại của sóng PGO ở người, liên kết chặt chẽ với quá trình tạo ảnh mơ.

Về mặt chức năng, sóng PGO được xem là “tín hiệu kích hoạt thị giác nội tại”: chúng bắn phá các neuron ở vỏ chẩm, tái kích hoạt những ký ức hình ảnh đã lưu trữ, tạo thành những cảnh tượng sống động trong mơ (Hobson & McCarley, 1977).

Điện thế PGO từ cầu não truyền qua đồi thị tới vỏ chẩm có thể là yếu tố then chốt khởi phát hình ảnh mơ. Hệ quả là, ngay cả khi không có thông tin từ mắt, các neuron thị giác vẫn “nổ súng” trong đêm và tái hiện lại các hình ảnh từng trải qua hoặc tưởng tượng.

Một giả thuyết thú vị gọi đây là “thuyết hoạt hóa phòng thủ” cho rằng REM tồn tại để định kỳ kích hoạt vùng thị giác, tránh cho thùy chẩm bị “xâm lấn” bởi vùng giác quan khác trong giai đoạn không sử dụng (bóng tối ban đêm). Dù chức năng này còn tranh cãi, thực tế việc vỏ chẩm được kích thích thường xuyên trong REM chắc chắn góp phần duy trì khả năng tạo hình ảnh của não.

Vùng thị giác sơ cấp vs. vùng thị giác cao cấp:

Một điểm đáng chú ý là không chỉ cường độ hoạt động, phân bố hoạt động trong thùy chẩm khi mơ cũng có nét đặc thù. Các nghiên cứu gợi ý rằng những vùng thị giác liên hợp cao cấp (extrastriate cortex) mới thực sự tạo ra hình ảnh phức tạp trong mơ, trong khi vùng V1 sơ cấp có thể đóng vai trò thứ cấp hơn.

Braun và cộng sự (1998) nhận thấy mô hình hoạt hóa phân ly giữa V1 và các vùng thị giác cao cấp: một số vùng thị giác liên quan nhận thức hình dạng, màu sắc, chuyển động (ở thùy chẩm ngoài và thùy thái dương dưới) hoạt động mạnh, còn vùng V1 nguyên phát ít tham gia hơn.

Hơn nữa, bằng chứng lâm sàng củng cố điều này: bệnh nhân tổn thương V1 (mù vỏ não) vẫn báo cáo có hình ảnh trong giấc mơ, nhưng những người tổn thương vùng thị giác liên hợp (ví dụ vùng nhận dạng khuôn mặt ở thùy thái dương) lại mất khả năng thấy hình ảnh trong mơ.

Như vậy, các vùng thị giác cao cấp ngoài V1 dường như mới là “màn hình” trình chiếu giấc mơ, có lẽ do chúng lưu trữ các mẫu hình ảnh phức tạp và ít phụ thuộc hơn vào tín hiệu trực tiếp từ mắt. Dẫu sao, V1 vẫn nhận được kích thích PGO và có thể đóng góp những yếu tố thị giác sơ khai (như ánh sáng, đường nét cơ bản) cho giấc mơ.

Liên hệ giữa hoạt động thùy chẩm và nội dung hình ảnh giấc mơ

Sự tham gia của thùy chẩm vào giấc mơ giải thích tại sao giấc mơ mang tính trải nghiệm thị giác rõ rệt. Đa số giấc mơ có yếu tố hình ảnh chi phối, thường đầy đủ màu sắc, hình dạng, chuyển động, khuôn mặt, cảnh vật… giống như khi tỉnh táo nhìn thấy. Trên thực tế, các nội dung cụ thể trong mơ có thể tương ứng với hoạt hóa ở những vùng thị giác chuyên biệt trong thùy chẩm-thái dương:

Nhận diện khuôn mặt và đối tượng:

Nếu trong mơ thấy xuất hiện khuôn mặt người quen, nghiên cứu cho thấy vùng fusiform (phần dưới thùy thái dương) vốn là vùng nhận diện khuôn mặt khi thức có thể được kích hoạt tương ứng.

Siclari và cộng sự (2017) dùng EEG độ phân giải cao phát hiện rằng hoạt động tần số cao cục bộ ở vùng chẩm-thái dương sau tương quan với nội dung giấc mơ: ví dụ, tín hiệu EEG vùng gần fusiform tăng cao nếu giấc mơ có khuôn mặt, vùng vỏ thị giác liên quan định hướng không gian hoạt hóa nếu mơ về không gian cảnh vật, hay vùng Wernicke (liên quan ngôn ngữ) nhạy khi mơ về đối thoại.

Nói cách khác, não “phát lại” các mẫu hình kích hoạt giống như khi trải nghiệm thực, tạo nên cảm giác chân thực trong mơ. Điều này phù hợp với báo cáo của bệnh nhân bị mù do tổn thương não: người không nhận diện được khuôn mặt khi thức (do tổn thương vùng nhận diện khuôn mặt) cũng không bao giờ “nhìn thấy” khuôn mặt trong giấc mơ của họ.

Trình tự hình ảnh và chuyển cảnh:

Một đặc điểm của hình ảnh trong mơ là chúng thường thay đổi một cách đột ngột, phi logic – cảnh vật có thể biến đổi nhanh chóng hoặc ghép nối kỳ lạ. Hiện tượng này có thể được lý giải bởi cách mà các sóng PGO và hoạt động vỏ chẩm lan truyền. Sóng PGO có tính chất phasic, xuất hiện thành từng cụm, và dường như “quét” qua các vùng khác nhau của vỏ não.

Mỗi đợt sóng có thể kích hoạt một nhóm neuron thị giác khác, làm “bật lên” một hình ảnh hoặc bối cảnh mới trong giấc mơ. Khi sóng PGO di chuyển hoặc tắt đi, hình ảnh đó cũng biến mất hoặc chuyển thành hình ảnh khác, tạo nên cốt truyện rời rạc, chắp vá.

Ví dụ, bạn có thể mơ đang ở nhà, bỗng chốc cảnh chuyển sang một nơi xa lạ, sự “nhảy cảnh” này phản ánh các cụm neuron thị giác khác nhau bị kích thích lần lượt bởi những sóng PGO kế tiếp. Như Jha & Jha (2023) mô tả: do các tín hiệu điện lang thang không ở một chỗ quá lâu mà di chuyển thất thường giữa các vùng vỏ, nên “các ẩn dụ hình ảnh thay đổi ngẫu nhiên trong mơ”.

Điều này giải thích tính rời rạc và thường không trọn vẹn cốt truyện của hầu hết giấc mơ.

Tích hợp đa giác quan:

Mặc dù thị giác chiếm ưu thế, giấc mơ còn có thể bao gồm cả âm thanh, xúc giác, thậm chí vị và mùi.

Sự tham gia của thùy chẩm vào giấc mơ không diễn ra cô lập, mà đồng thời với các vùng cảm giác khác. Sóng PGO và các tín hiệu REM từ thân não có thể tác động đến vỏ thính giác, vỏ cảm giác thân thể, v.v. Theo Jha & Jha (2023), sóng PGO ngoài đường thị giác còn kích hoạt cả nhân ốc tai ở thân não và vỏ thính giác, cũng như các vùng cảm giác khác.

Nhờ đó, não có thể đồng bộ hóa hình ảnh với âm thanh, cảm giác trong mơ, ví dụ ta có thể nghe được lời nói của một nhân vật và nhìn thấy môi họ cử động tương ứng trong mơ. Sự phối hợp này tạo nên trải nghiệm giấc mơ sống động và nhất quán trên nhiều kênh giác quan, giống như một thế giới thật mà người mơ tạm thời tin vào.

Tuy nhiên, thị giác vẫn là kênh mạnh nhất: ở người bẩm sinh đã mù, giấc mơ hầu như không có hình ảnh mà chủ yếu dựa trên âm thanh, xúc giác… trong khi người sáng mắt có giấc mơ phong phú về thị giác.

Tóm lại, thùy chẩm giữ vai trò trung tâm trong việc “vẽ nên” cảnh tượng giấc mơ. Các hoạt động nội tại trong vỏ não thị giác, được kích thích bởi sóng PGO và mạng lưới liên kết với trí nhớ, cho phép não bộ tạo ra thế giới thị giác nội tâm khi ngủ. Mức độ và kiểu hoạt động của thùy chẩm quyết định độ sống động và đặc trưng hình ảnh của giấc mơ, từ những giấc mơ rõ nét như thật cho đến những mơ mờ ảo hoặc không có hình ảnh (thường gặp trong NREM).

Có thể nói, nếu thiếu sự tham gia của thùy chẩm, giấc mơ sẽ mất đi “màu sắc” sinh động nhất của nó.

Vai trò của hệ limbic trong trải nghiệm mơ (cảm xúc và trí nhớ)

Hoạt hóa của hệ limbic trong giấc ngủ REM

Hệ limbic bao gồm một tập hợp các cấu trúc nằm sâu trong não trước (forebrain), liên quan mật thiết đến cảm xúc, ký ức và động lực. Các thành phần chính của hệ limbic gồm: hạch hạnh nhân (amygdala) trung tâm xử lý cảm xúc (đặc biệt là sợ hãi, lo âu), hồi hải mã (hippocampus) quan trọng cho ghi nhớ và định vị không gian, vùng vách, thể vú, v.v., cùng các vùng vỏ não viền như hồi đai (cingulate cortex) và vùng vỏ trước trán giữa (vmPFC) liên quan cảm xúc và phần thưởng.

Trong trạng thái thức, hệ limbic gắn màu sắc cảm xúc cho trải nghiệm và giúp hình thành ký ức dài hạn. Còn trong giấc ngủ đặc biệt là REM, hệ limbic cũng “thức giấc” mạnh mẽ, thậm chí còn tích cực hơn so với khi chúng ta tỉnh táo:

Hạch hạnh nhân và các cấu trúc cảm xúc bùng cháy hoạt động:

Nhiều nghiên cứu đã quan sát thấy sự kích hoạt rõ rệt của hạnh nhân và các cấu trúc cảm xúc limbic trong giấc ngủ REM.

Ví dụ, một phân tích tổng hợp PET cho thấy các vùng limbic/para-limbic như hạnh nhân, hồi hải mã, hồi đai trước… tăng mạnh hoạt động trong REM so với lúc thức yên tĩnh.

Maquet et al. (1996) và Nofzinger et al. (1997) báo cáo mức sử dụng glucose gia tăng ở hạnh nhân trong REM dấu hiệu của sự hưng phấn của trung tâm cảm xúc. Tương tự, một nghiên cứu fMRI nhận thấy hạnh nhân, hồi hải mã và vùng vách được kích hoạt đồng thời với các chuyển động mắt nhanh, cho thấy chúng tham gia vào các pha mơ tích cực.

Thậm chí, Braun et al. (1997) mô tả REM như trạng thái “não trước giàu cảm xúc”: các cấu trúc viền và cận viền (bao gồm hệ viền thái dương trong amygdala, hải mã) hoạt hóa mạnh hơn hẳn so với khi thức. Có thể hình dung trong khi vỏ não thị giác “vẽ nên” cảnh mơ, thì hệ limbic “tô màu” cảm xúc cho cảnh đó.

Hồi hải mã và trí nhớ trong giấc mơ:

Hồi hải mã, cấu trúc trọng yếu cho việc ghi nhớ sự kiện và định vị bối cảnh, cũng tham gia đáng kể vào hoạt động mơ. Hoạt tính của hồi hải mã và vùng lân cận (vỏ não quanh hải mã, vỏ entorhinal) tăng lên trong REM so với NREM.

Điều này có vẻ nghịch lý, vì REM không thuận lợi cho việc ghi nhớ ký ức mới (ta thường quên giấc mơ ngay khi tỉnh).

Tuy nhiên, hồi hải mã trong REM có thể đang phát lại các ký ức cũ hơn và hỗ trợ tái hiện bối cảnh trong mơ. Một giả thuyết cho rằng sóng theta (4–8 Hz) trong hồi hải mã và hạch hạnh nhân suốt giấc ngủ REM giúp củng cố trí nhớ cảm xúc và thậm chí có thể khởi phát sóng PGO.

Cụ thể, các dao động theta đồng bộ giữa hải mã, vỏ não trong REM được cho là kích thích biểu hiện gen liên quan học tập và tính dẻo synap, đồng thời gửi xung động lên cầu não để phát sinh sóng PGO. Do đó, hệ limbic không chỉ “đón nhận” tín hiệu từ thân não mà còn chủ động ảnh hưởng ngược trở lại quá trình tạo hình ảnh mơ.

Vỏ não viền và mạng lưới mặc định:

Ngoài các cấu trúc sâu, những vùng vỏ não thuộc hệ viền cũng đóng góp trong giấc mơ. Hồi đai trước (anterior cingulate cortex), liên quan đến xử lý cảm xúc và động lực, cho thấy tăng lưu lượng máu trong REM. Vùng vỏ mảnh viền (paralimbic) khác như insula (liên quan cảm giác nội tạng, cảm xúc xã hội) cũng có thể hoạt động.

Một số nghiên cứu còn ghi nhận sự tham gia của vỏ não trung gian trước trán (vmPFC) phần não trước liên quan đánh giá phần thưởng và ức chế cảm xúc trong hoạt động mơ.

Tuy vai trò của vmPFC phức tạp, việc nó hoạt động (dù không mạnh bằng amygdala) có thể liên quan đến cảm xúc tích cực hoặc đánh giá tình huống trong mơ. Trái lại, vùng vỏ trước trán bên (dlPFC) trung tâm tư duy logic và kiểm duyệt lại giảm hoạt động mạnh trong REM.

Sự “vắng mặt” của dlPFC, cùng lúc với “bùng nổ” của các vùng limbic, tạo nên đặc trưng tâm lý của giấc mơ: cảm xúc dâng cao nhưng khả năng phán đoán, tự kiểm soát lại thấp (điều này sẽ bàn kỹ ở phần phân tích tâm lý học).

Hệ limbic đóng góp gì cho nội dung và tính chất giấc mơ?

Với sự hoạt hóa mạnh mẽ đó, hệ limbic ảnh hưởng sâu sắc đến trải nghiệm chủ quan khi mơ. Có thể kể đến vài khía cạnh chính:

Cảm xúc trong mơ mãnh liệt và thường tiêu cực:

Thống kê cho thấy cảm xúc trong giấc mơ thường mạnh hơn và thiên về tiêu cực nhiều hơn trong đời thực. Các nghiên cứu nội dung mơ chỉ ra những cảm xúc như lo lắng, sợ hãi, tức giận xuất hiện phổ biến, trong khi cảm xúc tích cực (vui vẻ, hạnh phúc) ít gặp hơn.

Ví dụ, Foulkes et al. (1988) và Merritt et al. (1994) nhận thấy phần lớn giấc mơ của sinh viên chứa đựng cảm xúc tiêu cực hoặc mối đe dọa nào đó. Điều này hoàn toàn phù hợp với việc hạch hạnh nhân, trung tâm sợ hãi rất tích cực trong REM. Hạnh nhân “bật tung” trong đêm có thể làm người mơ trải nghiệm nỗi sợ mãnh liệt, dẫn đến những cơn ác mộng hoặc cảnh bị truy đuổi, tấn công trong mơ. Tương tự, cảm xúc tức giận hoặc buồn bã trong mơ có thể liên quan đến hoạt hóa của các vùng limbic khác (như phần bụng hồi đai, v.v.).

Nghiên cứu EEG cho thấy khi ai đó có giấc mơ với nội dung gây hấn, điện não alpha ở thuỳ trán phải (liên đới kiểm soát giận dữ) tăng cao và người mơ không thể tự kiểm soát cơn giận trong mơ. Tất cả cho thấy hệ limbic tạo “tông màu” cảm xúc cho giấc mơ, thường đậm hơn bình thường do thiếu sự tiết chế của vỏ não lý trí.

Yếu tố ký ức và câu chuyện cá nhân:

Không chỉ cảm xúc, nội dung giấc mơ cũng thường đan xen các mảnh ký ức của người mơ, từ những sự kiện gần đây cho đến kỷ niệm thời thơ ấu. Điều này có sự góp mặt của hồi hải mã và hệ thống trí nhớ.

Mặc dù ta hiếm khi nhớ chính xác một trải nghiệm thật trong mơ, nhưng giấc mơ thường vay mượn các yếu tố rời rạc từ đời sống thực: như gặp lại người bạn cũ, ở lại ngôi nhà thời thơ ấu, hay lặp lại một hoạt động mới học gần đây.

Stickgold và cộng sự đã chỉ ra hiện tượng kết hợp ký ức trong mơ: khi người tham gia chơi Tetris nhiều giờ trước khi ngủ, họ thường mơ thấy những khối hình rơi xuống, chứng tỏ trải nghiệm mới được tái hiện trong giấc mơ (dù người mơ có thể không nhớ đã chơi game). Các nghiên cứu khác cũng cho thấy giấc mơ phản ánh phần nào cuộc sống tỉnh – gọi là “giả thuyết liên tục” (continuity hypothesis).

Chẳng hạn, Wamsley et al. (2010) tìm thấy ~65% giấc mơ chứa yếu tố gắn với sự kiện gần đây của người mơ. Sự liên hệ này phản ánh vai trò của hồi hải mã: khi ngủ, hải mã có thể phát lại các mẫu kích hoạt thần kinh từng diễn ra lúc thức (như hiện tượng reactivation phát hiện ở chuột), do đó các ký ức gần đây xâm nhập vào nội dung mơ.

Đồng thời, cảm xúc chưa giải tỏa ban ngày cũng lọt vào giấc mơ ví dụ người lo âu trước kỳ thi dễ mơ thấy tình huống thất bại. Như Perogamvros et al. (2013) đề xuất, sự kích hoạt các hệ thống cảm xúc-limbic và thưởng-phạt trong REM giúp não “xử lý ngoại tuyến” (offline) những cảm xúc và liên kết ký ức phức tạp.

Giấc mơ có thể là sân khấu nơi các ký ức và cảm xúc chưa được giải quyết trỗi dậy, kết nối với nhau dưới những hình tượng ẩn dụ.

Chức năng xử lý cảm xúc và trí nhớ:

Nhiều giả thuyết hiện đại cho rằng giấc mơ (đặc biệt trong REM) có vai trò hỗ trợ xử lý và điều hòa cảm xúc. Walker & van der Helm (2009) lưu ý rằng sau một đêm ngủ REM đầy đủ, phản ứng cảm xúc ban ngày của con người với các kích thích tiêu cực trở nên bình tĩnh hơn gợi ý REM (và có thể giấc mơ trong đó) giúp “xoa dịu” cảm xúc mãnh liệt.

Cơ chế đề xuất là: trong REM, mức noradrenaline (chất dẫn truyền thần kinh gây hưng phấn/stress) sụt giảm thấp, tạo môi trường an toàn để hạch hạnh nhân tái kích hoạt ký ức sợ hãi mà không gây phản ứng stress quá mức.

Nhờ vậy, những trải nghiệm đau buồn có thể được “ôn lại” một cách nhẹ nhàng trong mơ, giúp giảm dần mức độ đau thương. Giấc mơ, dưới góc nhìn này, giống như một “liệu pháp qua đêm” cho cảm xúc. Thật vậy, nghiên cứu cho thấy ngủ REM giúp củng cố trí nhớ cảm xúc những thông tin gắn với cảm xúc (ví dụ hình ảnh gây sợ) nhớ tốt hơn sau ngủ REM, và ngược lại, cắt giảm REM làm suy giảm việc ghi nhớ cảm xúc.

REM cũng liên quan đến xử lý ký ức xã hội phức tạp; thiếu REM có thể khiến tâm trạng bất ổn và liên hệ với rối loạn tâm thần (trầm cảm, lo âu).

Do đó, hệ limbic hoạt động trong mơ không phải ngẫu nhiên mà có thể phục vụ mục đích tái xử lý thông tin cảm xúc điều mà ngành tâm lý học gọi là chức năng thích nghi của giấc mơ.

Ví dụ, Revonsuo (2000) đưa ra “thuyết mô phỏng mối đe dọa”, cho rằng ác mộng thực chất là cách não tập dượt đối phó nguy hiểm, từ đó tăng khả năng sinh tồn. Dù gây tranh cãi, thuyết này nhấn mạnh giấc mơ mang tính thích nghi, có thể giúp con người xử lý sợ hãi.

Tóm lại, hệ limbic “thổi hồn” vào giấc mơ qua hai chiều cảm xúc và ký ức. Nhờ sự tham gia mạnh mẽ của các cấu trúc limbic, giấc mơ trở thành những trải nghiệm đầy cảm xúc, đôi khi mãnh liệt hơn cả đời thực, và đồng thời mang nội dung phản ánh những ký ức và mối bận tâm cá nhân.

Sự phối hợp giữa hạch hạnh nhân, hồi hải mã và vỏ limbic trong REM giúp giải thích vì sao giấc mơ của chúng ta có thể vừa lạ lùng, siêu thực, lại vừa quen thuộc và đậm dấu ấn cá nhân. Hệ limbic đảm bảo rằng mỗi giấc mơ không chỉ là những hình ảnh vô hồn, mà là một câu chuyện có ý nghĩa cảm xúc đối với người mơ.

Vai trò của não giữa và các cấu trúc thân não trong việc kích hoạt giấc mơ

Vai trò của vỏ não trước trán trong quá trình ra quyết định

Não giữa và cơ chế khởi phát giấc ngủ REM

“Não giữa” (trung não) là phần trên của thân não, nối liền cầu não (pons) với đồi thị. Mặc dù nhỏ bé, não giữa chứa những nhân xám quan trọng điều hành trạng thái thức-ngủ, đặc biệt là một phần của hệ thống hoạt hóa dạng lưới (reticular activating system).

Vùng hệ lưới cầu nãotrung não (mesopontine tegmentum) có các cụm neuron quyết định chuyển pha giấc ngủ, trong đó có neuron “REM-on” chỉ bắn khi vào REM và neuron “REM-off” hoạt động khi thoát REM.

Vai trò của não giữa (cùng với cầu não) trong giấc mơ chủ yếu thể hiện qua việc chúng khởi phát giấc ngủ REM và cung cấp nguồn xung động nội sinh làm cơ sở cho giấc mơ. Cụ thể:

Kích hoạt REM:

Nghiên cứu sinh lý đã xác định một nhóm neuron cholinergic (tiết acetylcholine) trong vùng cầu não và trung não trước (nhân LDT/PPT – laterodorsal tegmental và pedunculopontine tegmental nuclei) chịu trách nhiệm khởi động REM.

Khi những neuron “REM-on” này hoạt động, chúng gây ức chế các neuron monoamine (serotonin, norepinephrine) và giải phóng não vào trạng thái REM: cơ thể mất trương lực cơ, vỏ não bắt đầu có sóng hỗn hợp nhanh (giống lúc thức), và các phasic events như PGO, cử động mắt xảy ra. Hình ảnh PET cho thấy vùng chất lưới cầu não – trung não sáng lên trong REM minh chứng cho việc thân não đang “cầm lái” giấc ngủ REM..

chí, ngay trước khi xuất hiện chuyển động mắt nhanh đầu tiên, người ta đã quan sát thấy sự bùng nổ BOLD ở cầu não và trung não – tức là thân não kích hoạt trước, rồi mới đến vỏ não và các hiện tượng khác. Điều này phù hợp với mô hình Hobson: não giữa và cầu não gửi tín hiệu lên vỏ não để báo hiệu “bắt đầu mơ. Nếu ví giấc mơ như một bộ phim, thì não giữa chính là người bấm nút “play”, khởi động bộ máy chiếu.

Sóng PGO và tín hiệu phasic:

Như đã đề cập, sóng PGO xuất phát từ vùng cầu não, cụ thể là khu vực quanh nhân mắt ngang cầu não (pontine reticular formation) rồi lan lên đồi thị và vỏ chẩm. Mặc dù PGO thường gắn liền với cầu não, nhưng trung não cũng tham gia trong chuỗi đường dẫn này, qua vai trò của hệ lưới trung não (midbrain reticular).

Hobson & McCarley (1977) mô tả thân não phát hai loại tín hiệu: tín hiệu “tonic” từ hệ lưới trung não (duy trì sự kích hoạt nền cho vỏ não) và tín hiệu “phasic” từ cầu não (gồm PGO và các xung động mắt).

Như vậy, trung não đảm bảo vỏ não được “đánh thức” tổng quát, trong khi cầu não cung cấp các cú hích cảm giác cụ thể. Sự phối hợp này tạo nên bối cảnh cho giấc mơ: trung não làm não trạng thái hoạt hóa cao (dù cơ thể vẫn ngủ) – tương đương trạng thái ý thức bên trong, còn cầu não thì đổ nội dung cảm giác (hình ảnh, chuyển động mắt) vào trạng thái đó.

Bên cạnh PGO, một số hiện tượng khác của REM cũng do thân não điều khiển: giật cơ (muscle twitches) ở mặt và chi xảy ra do các xung động từ cầu não; nhịp tim, nhịp thở dao động mạnh trong REM dưới sự điều khiển của trung tâm tự động ở hành não. Những phản ứng sinh lý này thường trùng với cao trào giấc mơ (ví dụ mơ thấy chạy tim đập nhanh). Do đó, não giữa và thân não không chỉ khởi phát mà còn điều tiết nhiều khía cạnh “hậu trường” của trải nghiệm mơ.

Hệ dopamine mesolimbic:

Não giữa còn chứa các nhân sinh dopamine quan trọng, như Ventral Tegmental Area (VTA) và Substantia Nigra, thuộc hệ mesocorticolimbic. Hệ này thường được biết đến với vai trò tưởng thưởng và động lực lúc thức, nhưng Solms (2000) cho rằng nó cũng chính là “động cơ” thúc đẩy giấc mơ.

Bằng chứng là một số thuốc chống loạn thần chặn dopamine có thể làm giảm tần suất và độ sinh động của mơ, trong khi thuốc tăng dopamine (L-DOPA) có thể gây tăng mộng mị hoặc ác mộng ở bệnh nhân Parkinson. Hơn nữa, nghiên cứu ở bệnh nhân tổn thương não cho thấy tổn thương bó dopamine lên vỏ trán (như trong Parkinson) có liên quan tới giảm nhớ lại giấc mơ, gợi ý dopamine trung não góp phần tạo nên trải nghiệm mơ (De Gennaro et al., 2016).

Cơ chế có thể là VTA kích hoạt vùng vách và vỏ não trước trán ổ mắt – những vùng tham gia tưởng tượng – từ đó khởi đầu một kịch bản mơ nào đó.

Tóm lại, não giữa qua hệ dopamine có thể cung cấp động lực và ham muốn trong mơ (ví dụ mơ thấy được tưởng thưởng, mơ về điều khao khát), cũng như độ sống động chung của trải nghiệm.

Điều phối của thân não với vỏ não và hệ limbic

Não giữa và thân não không hoạt động riêng lẻ, mà chúng đóng vai trò như “nhạc trưởng”, phối hợp với dàn nhạc vỏ não và hệ limbic để tạo nên “bản giao hưởng” giấc mơ. Sự điều phối này thể hiện qua:

Chu kỳ não – đối thoại liên tục:

Trong REM, tồn tại một vòng lặp khép kín thân não – đồi thị – vỏ não.

Thân não (não giữa & cầu não) kích hoạt đồi thị, mở cổng cho thông tin nội tại đi lên, đồng thời đóng cổng cảm giác ngoài để ngăn tín hiệu ngoại vi đánh thức người ngủ.

Đồi thị sau đó truyền các xung động lên vỏ não cảm giác (đặc biệt vỏ thị giác ở thùy chẩm) và vỏ não limbic.

Vỏ não phản hồi bằng cách tạo ra hình ảnh, âm thanh, hồi tưởng…, những thông tin này được hồi limbic đánh giá cảm xúc và có thể gửi ngược tín hiệu xuống (ví dụ hippocampus phát sóng theta trở lại thân não như đã nói).

Thân não lại đón các tín hiệu này và có thể phát sinh thêm sóng PGO, thêm REM nếu giấc mơ tiếp diễn.

Như vậy, giấc mơ là một vòng hồi tiếp kín trong não, không cần đầu vào từ môi trường bên ngoài. Mạng lưới này tương tự mạng lưới mặc định của não thức (não tự “lang thang” khi không làm gì), nhưng trong mơ thì mạng lưới này hoạt động mạnh hơn nhiều và ít bị gián đoạn bởi ngoại cảnh.

Đồng bộ nhiều hệ thống:

Nhờ thân não phát nhịp chung (ví dụ nhịp theta, nhịp PGO), các vùng xa nhau như vỏ chẩm (thị giác), vỏ thái dương (thính giác), hồi hải mã (trí nhớ), hạnh nhân (cảm xúc) có thể đồng bộ với nhau trong các giai đoạn nhất định của REM.

Kết quả là giấc mơ thường có tính liên kết đa giác quan và cảm xúc: ta thấy hình ảnh khớp với âm thanh, cảm nhận tình huống và phản ứng cảm xúc phù hợp (ví dụ mơ thấy cảnh đáng sợ thì tim đập nhanh, mồ hôi đổ do hạnh nhân và thân não kích thích hệ tự trị tương ứng).

Mặc dù những liên kết trong mơ có thể khác thường (phi logic về không gian, thời gian), nhưng trong bối cảnh mơ thì chúng lại có vẻ tự nhiên. Điều này phần nào nhờ thân não giảm hoạt động vỏ não lý trí (PFC) như đã nói, khiến người mơ không hoài nghi tính phi lý, đồng thời tăng kết nối giữa vỏ cảm giác và limbic, giúp câu chuyện mơ vận hành theo mạch cảm xúc hơn là logic.

Thật vậy, so sánh giữa hoạt động não REM và khi thức cho thấy các kết nối giữa amygdala – vỏ thị giác hồi hải mã mạnh hơn đáng kể trong REM, trong khi kết nối từ PFC tới các vùng khác lại suy yếu. Sự tái tổ chức này lý giải vì sao trong mơ ta dễ dàng chấp nhận những điều vô lý (do thiếu vỏ não kiểm duyệt) và câu chuyện mơ thường cuốn theo dòng cảm xúc (do limbic “cầm trịch”).

Phối hợp và kéo dài mạch mơ:

Não giữa và cầu não cũng quyết định thời lượng và diễn tiến của một giấc mơ. Trung bình một chu kỳ REM kéo dài khoảng 5–30 phút. Trong khoảng đó, thân não có thể duy trì trạng thái kích hoạt liên tục (nhờ tín hiệu tonic), đồng thời tạo các đợt REM phasic (như cao trào). Kết quả, giấc mơ thường bắt đầu với bối cảnh thiết lập (phần vỏ não dần dần “dựng” khung cảnh), sau đó có những đoạn cao trào cảm xúc tương ứng với các cụm REM mạnh (khoảng 3–5 cử động mắt liên tục, có thể kèm nhịp tim tăng).

Đến cuối chu kỳ REM, tế bào “REM-off” (chủ yếu ở locus coeruleus và raphe thuộc cầu não) tái kích hoạt, ức chế REM-on, làm REM chấm dứt. Người mơ hoặc chuyển sang ngủ NREM hoặc tỉnh giấc.

Trong trường hợp tỉnh ngay sau REM, giấc mơ thường được nhớ rõ; nếu chuyển sang NREM sâu rồi mới tỉnh, giấc mơ REM trước đó có thể bị quên do hải mã không ghi tạm kịp (vì NREM sâu có sóng delta ức chế hồi hải mã hoạt động, gây quên).

Điểm này giải thích vì sao ta thường nhớ giấc mơ sáng gần giờ dậy (REM cuối đêm) hơn là giấc mơ đầu đêm.

Tóm lại, não giữa và các cấu trúc thân não là bộ phận không thể thiếu để giấc mơ khởi động và diễn ra, giống như bộ phát và nhạc trưởng của một dàn giao hưởng nội tâm. Chúng điều khiển chu kỳ REM, tạo tín hiệu kích thích vỏ não, phối hợp nhịp nhàng với hệ limbic và vùng chẩm để tạo nên trải nghiệm mơ hoàn chỉnh.

Nếu thiếu sự kích hoạt từ thân não, vỏ não sẽ trong trạng thái ngủ yên không mộng; ngược lại, nếu chỉ thân não kích hoạt mà không có vỏ não và limbic “tiếp nhận”, ta sẽ chỉ có những đợt REM sinh lý vô nghĩa (thực tế cho thấy động vật có vỏ não bị cắt bỏ vẫn có REM nhưng có lẽ không mơ theo cách chúng ta hiểu).

Chỉ khi cả ba yếu tố: thân não (não giữa), vỏ cảm giác (chẩm) và hệ limbic cùng tham gia và phối hợp, giấc mơ sống động mới hình thành.

Sự phối hợp giữa thùy chẩm, hệ limbic và não giữa trong việc hình thành hình ảnh mơ

Sau khi xem xét riêng rẽ vai trò của thùy chẩm, limbic và não giữa, ta sẽ tổng hợp lại bức tranh toàn cảnh về cách các vùng này phối hợp để tạo nên trải nghiệm hình ảnh phong phú trong mơ. Giấc mơ có thể được coi là một sản phẩm đồng sáng tạo của nhiều vùng não, trong đó:

Não giữa và cầu não đảm nhận vai trò khởi xướng và cung cấp năng lượng kích hoạt. Chúng tạo ra nhịp điệu REM, phát sóng PGO và các tín hiệu thần kinh giúp “đánh thức” các phần khác của não bộ trong khi cơ thể vẫn ngủ say. Đây là điều kiện tiên quyết để giấc mơ bắt đầu – một bộ não đủ tỉnh táo bên trong để tạo ý thức, nhưng đủ tách biệt khỏi ngoại cảnh để không bị gián đoạn.
Thùy chẩm và các vùng vỏ giác quan là bộ phận “hiển thị” nội dung giấc mơ. Được sự kích thích từ thân não, vỏ não thị giác sẽ dựng lên khung cảnh và hình ảnh. Các vùng vỏ thính giác, vỏ cảm giác khác cũng có thể tham gia cho yếu tố âm thanh, cảm giác. Thùy chẩm hoạt động giống như màn ảnh rộng của rạp phim, nơi những tín hiệu từ dưới lên được chuyển thành cảnh tượng đa màu sắc. Tuy vậy, khác với phim có kịch bản sẵn, cảnh trên “màn ảnh” mơ được tạo trong thời gian thực dựa trên sự tương tác ngẫu nhiên của các tín hiệu thần kinh và ký ức.
Hệ limbic giữ vai trò của người viết kịch bản cảm xúc và gắn kết câu chuyện. Ngay từ khi thân não bắn những tín hiệu đầu tiên, hải mã có thể chọn lọc các mảnh ký ức liên quan, amygdala xác định tông màu cảm xúc (lo lắng, phấn khích, hạnh phúc…), và vỏ đai trước có thể lồng ghép động lực của người mơ (vd: mong muốn thoát khỏi nguy hiểm trong ác mộng). Hệ limbic giúp các hình ảnh rời rạc do vỏ não tạo ra liên kết thành một chuỗi sự kiện có ý nghĩa cá nhân. Nó giống như đạo diễn ngầm, quyết định giấc mơ sẽ là thể loại gì: kinh dị, hài hước, phiêu lưu, lãng mạn,… tùy theo trạng thái cảm xúc và ký ức của người mơ. Khi hệ limbic “nổi sóng” (ví dụ amygdala quá mạnh), giấc mơ có thể chuyển thành cơn ác mộng dữ dội; khi limbic nhẹ nhàng hơn, giấc mơ có thể êm đềm hoặc trung tính.
Sự thiếu vắng của vỏ não trước trán (PFC) cũng là một phần của bức tranh phối hợp. Trong giấc mơ, PFC – đặc biệt là vùng dorsolateral – hoạt động rất thấp, điều này có thể được xem như một “quy ước phối hợp”: các vùng khác “tạm tắt” trung tâm lý trí để giấc mơ được tự do phát triển. Hậu quả là người mơ giảm khả năng phản biện: những cảnh phi lý cũng không làm ta thắc mắc, ta dễ chấp nhận và nhập vai trong giấc mơ. Sự “nhún nhường” này của PFC giúp limbic và vỏ cảm giác thỏa sức sáng tạo, nhưng cũng làm giấc mơ thiếu logic. Đôi khi PFC có thể phần nào tham gia (như trong mơ sáng suốt lucid dream, khi người mơ có ý thức mình đang mơ, cho thấy một phần vỏ trán tỉnh dậy), nhưng thường thì PFC đứng ngoài cuộc.

Tổng hợp lại, quá trình hình thành hình ảnh và trải nghiệm trong mơ có thể diễn ra theo trình tự (tương đối đơn giản hóa) như sau:

Khởi động: Khi vào pha REM, neuron cholinergic cầu não-trung não kích hoạt, ức chế neuron ức chế (monoaminergic), dẫn đến lan truyền kích thích lên đồi thị và vỏ não. Vỏ não chuyển từ sóng chậm (NREM) sang trạng thái kích thích cao. Người ngủ bắt đầu có ý thức mơ hồ bên trong đây là lúc giấc mơ bắt đầu nhen nhóm.
Tạo hình ảnh sơ khởi: Các sóng PGO đầu tiên bắn lên vỏ chẩm, tạo những hình ảnh rời rạc (có thể là cảnh tĩnh hoặc một loạt hình ảnh nhanh). Hồi hải mã đồng thời kích hoạt các mô thức ký ức liên quan đến những hình ảnh đó. Ví dụ, một sóng PGO có thể làm lóe lên hình ảnh một chiếc xe; hippocampus có thể chớp lấy ý này và “kéo” một ký ức về lần đi xe gần đây. Những mảnh ghép bắt đầu xuất hiện.
Gắn kết thành bối cảnh: Hệ limbic vào cuộc, đặc biệt amygdala gắn cảm xúc (ví dụ cảm giác lo lắng khi thấy chiếc xe, nếu ký ức liên quan tai nạn), vỏ đai và vùng liên hợp sắp xếp các mảnh ghép vào một bối cảnh tạm thời có nghĩa. Người mơ có thể nhập vai vào tình huống: “ta đang lái xe trên đường vắng ban đêm và cảm thấy bất an”.
Diễn tiến giấc mơ: Thân não tiếp tục phóng các đợt PGO và REM phasic. Mỗi đợt như vậy có thể tạo ra một biến cố trong mơ (vd: đột nhiên có bóng người xuất hiện trước đầu xe – do một sóng PGO kích hoạt vùng thị giác nhận diện người). Hệ limbic phản ứng với biến cố đó (amygdala tăng vọt – người mơ thấy hoảng sợ). Tim đập nhanh, huyết áp tăng – do thân não dưới ảnh hưởng amygdala kích hoạt hệ thần kinh tự trị. Người mơ có thể quyết định hành động (quẹo xe, bỏ chạy…) – những quyết định này được não mơ tạo ra dựa trên mô hình phản ứng học từ ký ức, không có điều khiển của PFC nhưng dựa vào các phần vỏ não trán giữa liên kết limbic.
Chuyển cảnh và kết thúc: Những sóng PGO lan chuyển khắp vỏ não có thể thay đổi hoàn toàn khung cảnh – ví dụ cảnh lái xe có thể nhảy thành cảnh người mơ đã về nhà, hoặc biến thành một nơi khác đột ngột, vì một cụm neuron khác bị kích thích. Hệ limbic cố gắng hợp lý hóa bằng cách tạo một “câu nối” mơ hồ (vd: đột nhiên, tôi thấy mình ở nhà mà không nhớ rõ tại sao – điển hình trong mơ, ta ít khi thắc mắc khoảng trống này). Cuối cùng, khi neuron REM-off hoạt động và kết thúc REM, giấc mơ dừng lại. Người mơ hoặc tỉnh dậy (có thể nhớ được diễn biến vừa xảy ra) hoặc chuyển sang chu kỳ khác (có thể quên phần lớn mơ).

Quá trình trên cho thấy sự tương tác liên tục và tinh vi giữa thân não – vỏ não – limbic trong từng khoảnh khắc của giấc mơ. Không có vùng nào đơn độc tạo ra toàn bộ giấc mơ; thay vào đó, giấc mơ là sản phẩm hợp tác: thân não cung cấp nhiên liệu và nhịp độ, vỏ chẩm và các vùng cảm giác dựng cảnh, hệ limbic viết cốt truyện cảm xúc.

Sự phối hợp này diễn ra tự động ngoài ý thức (ý thức lúc đó chỉ là một “khán giả” bên trong xem kịch do chính não mình tạo ra).

Điều này giải thích tại sao giấc mơ có thể rất sống động, có trình tự và cảm xúc như đời thực, dù logic có thể lỏng lẻo: đó là vì các hệ thống cảm giác và cảm xúc được huy động đầy đủ, chỉ thiếu hệ thống lý luận chặt chẽ.

Ngoài ra, trường hợp đặc biệt mơ sáng suốt (lucid dreaming) – khi người mơ ý thức được mình đang mơ – minh chứng thêm cho vai trò các vùng não: nghiên cứu cho thấy trong mơ sáng suốt, một phần của vỏ não trước trán (BA10) hoạt động cao hơn bình thường, cho phép tự kiểm tra thực tế và điều khiển một số nội dung mơ.

Điều này giống như PFC thức giấc và tham gia phối hợp, dẫn đến giấc mơ trở nên logic và có thể điều chỉnh. Tuy nhiên, mơ sáng suốt hiếm và thường không kéo dài, bởi có lẽ sự tham gia của PFC quá mức sẽ phá vỡ cơ chế mơ thông thường (người mơ dễ tỉnh dậy).

Tóm lại, giấc mơ là một hiện tượng toàn não, trong đó thùy chẩm, hệ limbic và não giữa (cùng các cấu trúc thân não liên quan) là những mắt xích chủ chốt tạo nên hình ảnh và trải nghiệm phong phú.

Sự phối hợp nhịp nhàng giữa chúng giải thích được hầu hết đặc điểm của giấc mơ: tính thị giác sống động (do vỏ chẩm hoạt động mạnh bởi sóng PGO), tính cảm xúc cao (do limbic bùng nổ, đặc biệt amygdala), tính kỳ lạ và dễ chấp nhận (do thân não kích thích và PFC bị giảm). Hiểu rõ sự phối hợp này giúp chúng ta đến gần hơn câu trả lời cho câu hỏi muôn thuở: “Làm sao và tại sao não ta lại mơ?”.

Phân tích dưới góc độ tâm lý học và thần kinh học

Từ những luận điểm trên, có thể thấy cách tiếp cận khoa học thần kinh giải thích khá rõ cơ chế tạo sinh hình ảnh và cảm xúc trong mơ.

Tuy nhiên, giấc mơ không chỉ là hiện tượng sinh học, nó còn là trải nghiệm tâm trí có ý nghĩa đối với cá nhân đây là lĩnh vực của tâm lý học. Việc kết hợp cả hai góc độ giúp hiểu trọn vẹn hơn về giấc mơ: não bộ làm gì và tâm trí cảm nhận ra sao, cũng như tại sao những quá trình đó xảy ra.

Trước hết, dưới góc độ thần kinh học, giấc mơ cho ta một ví dụ về trạng thái ý thức thay đổi đặc biệt, trong đó các thành phần của não hoạt động theo mô hình khác biệt so với lúc tỉnh. Sự “phân ly” giữa các hệ thống não – cảm giác và cảm xúc thì cường điệu, còn lý trí thì suy giảm – dẫn đến một trạng thái ý thức đầy hình ảnh, cảm xúc nhưng thiếu kiểm soát logic.

Một số nhà nghiên cứu, như Hobson, thậm chí ví giấc mơ như một “loạn thần sinh lý” (psychosis) tạm thời: người mơ trải nghiệm ảo giác cảm giác (thấy, nghe những thứ không có thật) và hoang tưởng nhẹ (tin vào những điều phi lý trong mơ) do sự mất cân bằng hoạt động não (hệ limbic và cảm giác lấn át hệ điều hành lý tính).

Tuy so sánh này gây tranh cãi, nó làm nổi bật khía cạnh thần kinh: một thay đổi nhỏ trong cân bằng hoạt hóa các vùng não có thể tạo nên một thế giới chủ quan hoàn toàn khác. Hiểu điều này giúp khoa học thần kinh tiến gần hơn tới lời giải cho câu hỏi về cơ chế của ý thức.

Nghiên cứu của Siclari et al. (2017) về “vùng nóng phía sau” (posterior hot zone) cho thấy hoạt động tại vùng vỏ chẩm-thái dương-đỉnh là điều kiện cần cho trải nghiệm ý thức (của giấc mơ) khi vùng này im lặng (sóng chậm tăng) thì dù đang trong REM hay NREM, con người cũng không “có trải nghiệm” gì để kể lại.

Điều này gợi ý ý thức thị giác-tưởng tượng rất quan trọng trong cấu thành ý thức nói chung. Do đó, giấc mơ trở thành mô hình để nghiên cứu ý thức: nó cho phép khảo sát ý thức khi không có tương tác môi trường, hoàn toàn do nội sinh não bộ tạo ra. Giấc mơ cũng đặt ra câu hỏi triết học: thực tại trong mơ có khác gì thực tại khi thức? Người mơ thường tin tưởng tuyệt đối vào thế giới mơ cho đến khi tỉnh dậy.

Từ góc nhìn thần kinh, điều này do thiếu hoạt động kiểm định của PFC; từ góc nhìn tâm lý, nó cho thấy ý thức con người rất dễ bị đánh lừa bởi chính não bộ mình. Những gì ta trải nghiệm “như thật” có thể chỉ do não vẽ ra. Đây là chủ đề được các nhà tâm lý học nhận thức và triết gia quan tâm, kết nối giấc mơ với nhận thức thực tại, ảo giác, và bản chất ý thức.

Dưới góc độ tâm lý học, trọng tâm thường là nội dung và ý nghĩa của giấc mơ đối với cá nhân. Tâm lý học truyền thống (tiêu biểu là Freud) nhìn giấc mơ như “con đường vương giả dẫn vào vô thức”. Freud cho rằng nội dung giấc mơ (nhất là hình ảnh) là biểu tượng trá hình cho những ước muốn vô thức bị dồn nén.

Chẳng hạn, mơ thấy lái xe có thể tượng trưng cho ham muốn kiểm soát cuộc sống, mơ thấy căn phòng tối biểu trưng cho nỗi sợ vô thức nào đó, v.v. Tuy ngày nay cách giải mã mang tính biểu tượng như Freud không được kiểm chứng khoa học và ít được chấp nhận, nhưng có một phần sự thật rằng giấc mơ phản ánh các xung đột, mong muốn và lo âu của người mơ theo cách gián tiếp.

Các nghiên cứu nội dung hiện đại như của Domhoff, Hall đều cho thấy giấc mơ có tính nhất quán với đời sống tâm lý cá nhân: người đang lo lắng thường mơ về tình huống căng thẳng, người có nhu cầu xã hội cao mơ nhiều về tương tác con người, v.v. (Domhoff, 2003). Điều này tương hợp với phát hiện thần kinh rằng hệ limbic (đặc biệt amygdala) hoạt động cao – cảm xúc chi phối giấc mơ, nên những vấn đề tâm lý gây cảm xúc mạnh sẽ biểu hiện trong mơ.

Hơn nữa, tâm lý học hiện đại quan tâm tới chức năng nhận thức của giấc mơ. Giấc mơ có thể được xem như một dạng xử lý thông tin và giải quyết vấn đề ở trạng thái offline.

Ví dụ, có khá nhiều trường hợp sáng tạo được truyền cảm hứng từ mơ: nhà hóa học Kekulé tìm ra cấu trúc benzen nhờ một giấc mơ thấy rắn cắn đuôi; nhà phát minh Elias Howe mơ về người thổ dân cầm giáo đục lỗ, từ đó nảy ra ý tưởng máy khâu. Những giai thoại này gợi ý giấc mơ có thể tái kết hợp các mẩu thông tin theo cách mới lạ (do PFC không can thiệp, tính sáng tạo tăng), nhờ đó giúp giải quyết vấn đề hoặc phát minh ý tưởng.

Nghiên cứu thực nghiệm của Wagner et al. (2004) cho thấy nhóm người ngủ có mơ REM giải được bài toán nhanh gấp 3 lần nhóm không có REM, chứng tỏ giấc ngủ mơ thúc đẩy tái cấu trúc thông tin theo hướng có lợi (Wagner và cs., 2004).

Về mặt thần kinh, điều này liên quan đến việc giảm kiểm soát top-down từ PFC và tăng kết nối tự do giữa các mạng trong não khi mơ, cho phép các ý tưởng “lạ” kết hợp. Tâm lý học nhận thức đánh giá giấc mơ như một hình thức suy nghĩ trong lúc ngủ (cognitive theory of dreaming – Hall, 1953; Domhoff, 2011).

Nghĩa là não vẫn tiếp tục công việc ban ngày (suy nghĩ, ghi nhớ) nhưng trong điều kiện đặc biệt: không có input, ít logic, nhiều cảm xúc, nên tạo ra đầu ra là những câu chuyện kỳ lạ.

Một điểm giao thoa thú vị giữa tâm lý và thần kinh là vai trò của giấc mơ trong trị liệu tâm lý. Liệu những hiểu biết về hoạt động não khi mơ có thể giúp ích gì cho sức khỏe tinh thần?

Câu trả lời là có.

Ví dụ, rối loạn stress sau sang chấn (PTSD) thường kèm ác mộng tái hiện chấn thương – điều này có thể do hạch hạnh nhân và hồi hải mã ở những người này quá nhạy cảm, “phát lặp lại” ký ức đau thương mà không được giảm nhẹ qua các đêm (một số nghiên cứu cho thấy bệnh nhân PTSD có nồng độ noradrenaline cao bất thường trong REM, làm giấc mơ họ quá mãnh liệt và không được làm dịu)frontiersin.org.

Hiểu biết này đã dẫn đến liệu pháp dùng thuốc ức chế noradrenaline (prazosin) để giảm ác mộng ở PTSD, với một số thành công. Thêm nữa, việc khuyến khích bệnh nhân luyện tập mơ sáng suốt hoặc viết lại kịch bản giấc mơ cũng giúp họ có cảm giác kiểm soát, nhờ đó giảm tần suất ác mộng. Đây là ví dụ cho thấy hiểu biết thần kinh (về chất dẫn truyền thần kinh, vùng não) và phương pháp tâm lý (can thiệp vào nội dung mơ) có thể kết hợp để chữa trị rối loạn liên quan đến giấc mơ.

Cuối cùng, sự phối hợp giữa thùy chẩm, limbic và não giữa cũng dẫn tới câu hỏi tại sao chúng tiến hóa như vậy, mục đích của mơ là gì?.

Tâm lý học tiến hóa đưa ra một số giả thuyết: giấc mơ có thể giúp thực hành xử lý tình huống xấu (Revonsuo, 2000), giúp củng cố ký ức quan trọng và xóa ký ức không cần thiết (Crick & Mitchison, 1983 “giả thuyết quên để nhớ”), hoặc đơn giản là sản phẩm phụ không chức năng của hoạt động não (theo quan điểm Hobson ban đầu giấc mơ chỉ là nỗ lực tạo nghĩa từ tín hiệu ngẫu nhiên).

Đến nay, không giả thuyết nào hoàn toàn áp đảo. Tuy nhiên, một điểm thống nhất giữa nhiều hướng là: giấc mơ có liên hệ với chức năng cảm xúc và trí nhớ. Như đã trình bày, bằng chứng cho thấy REM và mơ giúp xử lý cảm xúc, và thiếu ngủ mơ gây ảnh hưởng xấu đến ổn định cảm xúc và học tập.

Vì thế, có thể suy luận rằng sự phối hợp hoạt động của thùy chẩm, limbic, não giữa trong khi ngủ được duy trì qua quá trình tiến hóa vì nó mang lại lợi ích như vậy. Chẳng hạn, động vật có vú bậc cao đều có REM và nhiều dấu hiệu cho thấy chúng “mơ” (mèo, chó chạy hoặc phát âm trong khi ngủ REM).

Điều này ám chỉ một vai trò căn bản, bảo tồn của trạng thái não đặc biệt này có thể là tổ chức trí nhớ, luyện tập phản xạ, hoặc duy trì nhựa thần kinh ở vùng thị giác như “thuyết hoạt hóa phòng thủ” đề xuất.

Tóm lại, phân tích giấc mơ dưới hai góc độ mang lại bức tranh thống nhất:

về mặt thần kinh, giấc mơ là kết quả của sự kích hoạt đặc thù của các vùng não (chẩm, limbic, thân não) trong khi vỏ não lý trí bị giảm kiểm soát;

về mặt tâm lý, chính sự kích hoạt này tạo nên trải nghiệm tâm lý có đặc điểm riêng (hình ảnh phong phú, cảm xúc mạnh, logic kém) và phản ánh nội dung tâm trí của người mơ ở mức vô thức.

Hai cách tiếp cận không mâu thuẫn mà bổ sung cho nhau – một bên giải thích “làm thế nào” não tạo ra mơ, bên kia tìm hiểu “để làm gì” và “có ý nghĩa gì” đối với con người. Bằng cách kết nối chúng, khoa học đang dần biến giấc mơ từ một hiện tượng bí ẩn thành một chủ đề nghiên cứu định lượng được, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về bản chất của tâm trí và hoạt động của não bộ.

Kết luận

Giấc mơ – đặc biệt là những giấc mơ có hình ảnh sống động – là kết quả của một sự hòa tấu phức tạp giữa các vùng não khác nhau. Qua phân tích, chúng ta thấy thùy chẩm (vùng thị giác), hệ limbic (vùng não cảm xúc-trí nhớ) và não giữa (cùng các phần khác của thân não) đều giữ vai trò thiết yếu và liên kết chặt chẽ trong việc tạo dựng thế giới giấc mơ:

Thùy chẩm cung cấp “phông nền” hình ảnh cho giấc mơ. Các sóng PGO từ cầu não kích thích vỏ não thị giác, tái kích hoạt các mô thức thị giác đã học và dựng nên cảnh tượng trực quan trong mơ. Sự hoạt hóa mạnh mẽ của vùng chẩm-thái dương trong REM giải thích tại sao giấc mơ rất giàu hình ảnh thị giác. Những khác biệt giữa hoạt động của vùng thị giác sơ cấp và cao cấp cho thấy giấc mơ dựa nhiều vào ký ức thị giác trong não hơn là dữ liệu trực tiếp – do đó, con người có thể “thấy” trong mơ ngay cả khi mắt nhắm và môi trường tối đen.
Hệ limbic thổi bùng cảm xúc và liên kết ký ức cho giấc mơ. Hạch hạnh nhân, hồi hải mã, hồi đai… đều hoạt động tích cực trong REM, khiến giấc mơ thường mang sắc thái cảm xúc mãnh liệt (đặc biệt là lo âu, sợ hãi, hưng phấn). Đồng thời, sự tham gia của hải mã và vỏ não viền cho phép các mảng ký ức và suy tư cá nhân hòa trộn vào nội dung mơ. Giấc mơ vì thế không phải chuỗi hình ảnh vô nghĩa mà thường phản ánh những mối quan tâm, trải nghiệm và xung đột cảm xúc của người mơ, dù theo cách ẩn dụ. Hệ limbic biến giấc mơ thành một trải nghiệm có câu chuyện và ý nghĩa chủ quan, chứ không chỉ là luồng ảnh thị giác ngẫu nhiên.
Não giữa và cầu não là nguồn gốc phát động giấc mơ. Chúng điều khiển chu kỳ REM, tạo ra các xung nhịp PGO và kích thích vỏ não khởi đầu quá trình mơ. Đồng thời, chúng duy trì sự phối hợp liên hệ giữa các vùng trong suốt giấc mơ (qua cơ chế hệ lưới và các dao động não đặc trưng của REM). Não giữa còn đóng góp thông qua hệ dopamine đối với nội dung động lực của mơ (những ham muốn, tưởng thưởng xuất hiện trong mơ). Không có thân não, sẽ không có giấc mơ các nghiên cứu lâm sàng và thực nghiệm đều cho thấy thân não phải hoạt động thì giấc mơ mới hình thành (ví dụ, tổn thương cầu não có thể làm mất hoàn toàn mơ ngay cả khi vỏ não nguyên vẹn; động vật bị cắt cuống não không còn biểu hiện mơ). Ngược lại, thân não hoạt động mà không có vỏ não sẽ tạo những trải nghiệm rời rạc không ý thức (như trường hợp thức ngủ mê brainstem sleep without cortex).

Quan trọng hơn, bài viết nhấn mạnh rằng ba thành phần này không hoạt động tách rời mà liên tục tương tác trong quá trình mơ. Giấc mơ là sản phẩm của mạng lưới trải rộng khắp não. Những tiến bộ trong kỹ thuật ghi hình não (PET, fMRI, EEG đa kênh) trong vài thập kỷ qua đã cho phép chúng ta vẽ bản đồ hoạt động não khi mơ, từ đó xác nhận những vùng trọng tâm như chẩm, limbic, thân não và khám phá cách chúng kết nối.

Dẫu vậy, vẫn còn nhiều điều chưa biết: Điều gì quyết định nội dung cụ thể của giấc mơ vào một đêm nhất định? Tại sao não chọn ký ức này mà không phải ký ức khác để đưa vào mơ? Bằng cách nào một số người có thể điều khiển giấc mơ của mình (lucid dream)? Những câu hỏi này đòi hỏi nghiên cứu sâu hơn, kết hợp cả sinh học thần kinh và khoa học tâm lý.

Từ góc độ ứng dụng, hiểu rõ cơ chế thần kinh của giấc mơ mở ra các hướng mới trong chăm sóc sức khỏe tinh thần. Ví dụ, can thiệp vào giấc ngủ REM và giấc mơ (bằng liệu pháp hoặc thuốc) có thể giúp điều trị ác mộng bệnh lý, PTSD, trầm cảm (vốn có liên quan đến bất thường trong hoạt động não REM). Đồng thời, khai thác chức năng củng cố trí nhớ và sáng tạo của giấc mơ có thể cải thiện phương pháp học tập và giải quyết vấn đề chẳng hạn khuyến khích ngủ đủ REM sau khi học để tăng ghi nhớ và tích hợp kiến thức.

Tóm lại, giấc mơ “bộ phim” nội tại của não là kết quả của sự phối hợp phức tạp giữa vỏ não thị giác, hệ thống cảm xúc-trí nhớ, và các trung tâm điều hành trạng thái ngủ.

Chính ở sự giao thoa giữa các lĩnh vực thần kinh và tâm lý mà chúng ta dần giải mã được bí ẩn của giấc mơ: không chỉ biết được vùng não nào “bật sáng” khi ta nằm mơ, mà còn hiểu được vì sao giấc mơ lại mang những nội dung và cảm xúc như vậy, và giấc mơ góp phần gì cho cuộc sống tinh thần của con người.

Những kiến thức thu được không chỉ thỏa mãn sự tò mò về một hiện tượng từng được xem là siêu nhiên, mà còn làm sáng tỏ hơn cách bộ não tạo nên trải nghiệm ý thức, một trong những câu hỏi lớn nhất của khoa học về chính chúng ta.

Tài liệu tham khảo

Aserinsky, E., & Kleitman, N. (1953). Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep. Science, 118(3062), 273–274.
Braun, A. R., Balkin, T. J., Wesensten, N. J., et al. (1997). Regional cerebral blood flow throughout the sleep-wake cycle: an H2<sup>15</sup>O PET study. Brain, 120(7), 1173–1197.
Braun, A. R., et al. (1998). Dissociated pattern of activity in visual cortices and their projections during human rapid eye movement sleep. Science, 279(5347), 91–95.
Hobson, J. A., & McCarley, R. W. (1977). The brain as a dream state generator: an activation-synthesis hypothesis of the dream process. American Journal of Psychiatry, 134(12), 1335–1348.
Jha, S. K., & Jha, V. M. (2023). Unraveling the Science of Dreams. Sleep and Vigilance, 7(1), 119–121. DOI: 10.1007/s41782-023-00255-2
Maquet, P., Peters, J., Aerts, J., et al. (1996). Functional neuroanatomy of human rapid-eye-movement sleep and dreaming. Nature, 383(6596), 163–166.
Nir, Y., & Tononi, G. (2010). Dreaming and the brain: from phenomenology to neurophysiology. Trends in Cognitive Sciences, 14(2), 88–100.
Nofzinger, E. A., Mintun, M. A., Wiseman, M., Kupfer, D. J., & Moore, R. Y. (1997). Forebrain activation in REM sleep: an FDG PET study. Brain Research, 770, 192–201.
Scarpelli, S., Bartolacci, C., D’Atri, A., Gorgoni, M., & De Gennaro, L. (2019). The functional role of dreaming in emotional processes. Frontiers in Psychology, 10, 459. DOI: 10.3389/fpsyg.2019.00459
Siclari, F., Larocque, J. J., Postle, B. R., & Tononi, G. (2017). The neural correlates of dreaming. Nature Neuroscience, 20(6), 872–878.
Solms, M. (2000). Dreaming and REM sleep are controlled by different brain mechanisms. Behavioral and Brain Sciences, 23(6), 843–850.