3. Các sai biệt cụ thể

Giả sử một người bán hàng nói rằng bạn có thể tùy ý chọn lấy 6 quả táo trong thùng, và bạn muốn so sánh chúng về một số khía cạnh để biết táo nào tốt nhất – nửa táo nào to nhất, đỏ nhất, và ngon nhất. Một giải pháp cho bài toán này là từng bước so sánh quả này với quả kia, cho đến khi còn lại một số ít quả tương tự nhau đến mức bạn không còn phân biệt được nữa.

Các nhà tâm lý thảo luận bài toán so sánh này theo ngưỡng cảm nhận dị biệt (difference threshold), tức là theo khoảng sai biệt nhỏ nhất có thể cảm nhận được giữa hai kích thích, cũng gọi là sai biệt cụ thể (just noticeable difference). Họ đã khám phá được rằng mức kích thích hình thành một sai biệt cảm nhận cụ thể sẽ tùy thuộc vào cường độ ban đầu của kích thích ấy. Thí dụ, bạn có thể nhận thấy ánh sáng phát ra từ một bóng đèn tròn khi bạn đổi cường độ dòng điện từ 75 đến 100 watts biến đỗi rõ rệt hơn so với sau đó bạn thay đổi cường độ từ 100 đến 125 watt, mặc dù mức gia tăng cường độ dòng điện tính theo watt y hệt nhau trong 2 trường hợp. Tương tự, trăng mọc lúc xế chiều tỏa ánh sáng mờ nhạt – vậy mà dường như nó chiếu sáng hơn và nổi bật trên bầu trời ban đêm.

Mối tương quan giữa các biến đổi về cường độ ban đầu của kích thích với mức biến đổi cảm nhận là một trong các quy luật căn bản trong ngành tâm vật lý: quy luật Weber. Quy luật Weber phát biểu rằng sai biệt cụ thể tỷ lệ bất biến đối với cường độ của kích thích ban đầu. Do đó, nếu mức tăng trọng 10 cân Anh trong một khối lượng nặng 100 cân phát sinh một sai biệt cảm nhận cụ thế, thì phải cần đến mức tăng trọng 1000 cân mới gây ra được 01 sai biệt cảm nhận cụ thể nếu như khối lượng ban đầu nặng đến 10.000 cân. Trong cả hai trường hợp, tỷ lệ tăng trọng như nhau nếu muốn gây ra một sai biệt cảm nhận cụ thể – bằng 1/10 (10/100 – 1000/ 10.000) (Thực tế, Weber đã khám phá được tỷ lệ tăng trọng thực sự để gây ra một sai biệt cảm nhận cụ thể bằng một trị số từ 2 đến 3%).

Tương tự, sai biệt cảm nhận cụ thể khiến người ta phân biệt được các biến đổi đối với loại âm thanh có cường độ ban đầu cao phải lớn hơn so với khoảng sai biệt của loại âm thanh có cường độ ban đầu thấp. Quy tắc này giải thích được trường hợp một người ngồi trong căn phòng yên lặng dễ bị giật mình vì tiếng chuồng điện thoại hơn so với một người ngồi ở một căn phòng vốn đã ồn ào. Muốn gây được một phản ứng tương tự như thế trong một căn phòng ồn ào, tiếng chuông điện thoại phải có cường độ xấp xỉ bằng tiếng chuông nhà thờ.

Quy luật Weber dường như có giá trị đối với mọi dạng kích thích cảm giác, mặc dù các dự đoán của nó kém chính xác đối với các mức kích thích cực cao hoặc cực thấp. Ngoài ra, quy luật nay còn giúp chúng ta giải thích các hiện tượng tâm lý vượt khỏi phạm vi các giác quan. Chẳng hạn, giả sử bạn sở hữu một ngôi nhà và bạn muốn bán nó với giá 150 ngàn đô la. Bạn có thể hài lòng nếu như có ai đó đề nghị mua với giá 145 ngàn đô la, thấp hơn giá ấn định 5 ngàn đô la. Ngược lại, nếu bạn định bán chiếc ô tô của bạn với giá 10 ngàn đồ la, thì ai đó đề nghị mua thấp hơn 5 ngàn đô la so với mức giá ấn định ắt sẻ khiến bạn cảm thấy khó chịu. Mặc dù khoảng chênh lệch y hệt nhau trong hai trường hợp, nhưng giá trị tâm lý của khoản tiền 5 ngàn đô la rất khác biệt nhau.

4. Sự thích ứng của các cơ quan cảm giác

Khi một lực sĩ của một đoàn xiếc nhấc bổng một nhóm gồm năm diễn viên nhào lộn đi qua lều xiếc, có ai đó hỏi anh rằng các diễn viên ấy có nặng lắm không. Anh ta đáp: “Không, nếu như bạn vừa nhấc bổng một con voi.”

Câu chuyện này minh họa hiện tượng thích ứng (adaptation). Thích ứng là sự điều chỉnh năng lực cảm giác tiếp theo sau tình trạng bị kích thích kéo dài. Hiện tượng thích ứng phát sinh khi người ta đã quen với một kích thích và thay đổi khung cảm nhận của mình. Hậu quả là, người ta sẽ không phản ứng với kích thích theo cùng cách đã từng thể hiện trước đây.

Một thí dụ về hiện tượng thích ứng là mức độ nhạy cảm sẽ giảm đi sau khi chịu kích thích thường xuyên. Chẳng hạn, nếu bạn thường xuyên nghe âm thanh ồn ào thì sau một thời gian bạn sẽ bớt nhạy cảm đối với âm thanh êm dịu. Chiều hướng giảm thiểu nhạy cảm rõ rệt này đối với các loại kích thích xảy ra do các thụ thể ở tế bào thần kinh cảm giác mất đi năng lực liên tục phát động để chuyển tín hiệu đến não bộ. Bởi vì các thụ thể này hầu như chỉ phản ứng đối với các biến động kích thích, cho nên kích thích không đổi cường độ sẽ không còn hiệu lực gây ra phản ứng nữa. Thực tế, hầu hết các thụ thể đều mất năng lực phát động liên tục, nên phản ứng của chúng đối với sự kích thích không đổi về cường độ sẽ giảm dần đi theo mức độ truyền đạt xung lực thần kinh.

Hiện tượng thích ứng đều xảy ra với mọi giác quan. Thí dụ, nếu bạn nhìn trừng trừng không chớp mắt vào một điểm trên trang sách này hồi lâu – có điều gì đó khiến bạn không thể chủ động dời ánh mắt sang nơi khác – thì điểm ấy dường như sẽ biến mất bởi vì các nơron thị giác tạm thời mất đi năng lực khởi động.

Các thẩm định đối với kích thích cảm giác cũng bị ảnh hưởng bởi hoàn cảnh thực hiện các thẩm định ấy. Hành vi nhấc bổng 5 diễn viên nhào lộn dường như không có chút ảnh hưởng gì đến anh lực sĩ vừa mới nâng con voi đi quanh rạp xiếc. Lý do là các thẩm định được thực hiện không phải trong hoàn cảnh tách biệt với các kích thích khác, mà được thực hiện theo kinh nghiệm cảm giác trước đó.

Bạn có thể tự chứng minh điều này bằng một thí nghiệm đơn giản. Lấy hai bì thư một lớn một nhỏ, rồi cho vào mỗi phong bì 15 đồng tiền kim loại. Giờ đây bạn thử cầm phong bì lớn lên rồi đặt xuống, tiếp đó cầm phong bì nhỏ lên. Phong bì nào có vẻ nặng hơn?

Đa số mọi người đều nói phong bì nhỏ nặng hơn, mặc dù như bạn biết trọng lượng của hai phong bì ấy không khác nhau mấy. Lý do gây ra cảm nhận sai lạc này là kích thước của phong bì can thiệp vào kinh nghiệm cảm giác trọng lượng; hiện tượng thích ứng đối với hoàn cảnh thẩm định một kích thích (kích thước của phong bì) cải biến phản ứng đối với một kích thích khác (trọng lượng của phong bì).

Hiện tượng thích ứng của các cơ quan cảm giác minh chứng một điều khác nữa là phản ứng của con người đối với các kích thích cảm giác không luôn luôn biểu thị chính xác cho các kích thích vật lý đã gây ra phản ứng đó. Điểm này sẽ được sáng tỏ hơn khi chúng ta rời khỏi việc khảo xét tổng quát về cảm giác – phản ứng trực tiếp của sinh vật đối với các kích thích vật lý – để tiến đến thảo luận về các giác quan đặc thù của con người.

5. Tóm lắt và học ôn I

A. TÓM TẮT

– Cảm giác (sensation) phát sinh khi sinh vật có phản ứng đối với một kích thích; và kích thích (stimulus) là bất cứ dạng năng lượng nào tác động khiến cho cơ quan cảm giác (sense Organ) phát sinh phản ứng. Ngành tâm vật lý (psychophy5–ics) nghiên cứu mối tương quan giữa bản chất vật lý của các dạng kích thích với các phản ứng phát sinh bởi các cơ quan cảm giác bị kích thích.

– Ngưỡng cảm nhận tuyệt đối (absolute threshold) là cường độ kích thích nhỏ nhất khiến người ta cảm nhận được sự hiện hữu của kích thích. Mức độ của ngưỡng cảm nhận tuyệt đối bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt náo (noise) – tức là sự can thiệp của các dạng kích thích vốn có sẵn ở hiện trường – và bởi các kỳ vọng (expecta–tions) cũng như bởi động cơ (motivation) của con người.

– Lý thuyết phân biệt tín hiệu (signal detection theory) được vận dụng để dự đoán tính chính xác của các thẩm định của các cơ quan cảm giác. Quan sát viên có thể phạm một trong hai sai lầm: báo cáo kích thích hiện hữu trong khi thực tế nó không hiện hữu hoặc báo cáo không có kích thích trong khi nó thực sự hiện hữu.

– Ngưỡng cảm nhận sai biệt (difference threshold) hoặc sai biệt cụ thể (just noticeable difference) là mức chênh lệch nhỏ nhất phân biệt được giữa hai kích thích. Theo quy luật Weber, sai biệt cụ thể tỷ lệ bắt biến đối với cường độ kích thích ban đầu.

– Hiện tượng thích ứng của các giác quan (sensoly adaptation) xảy ra khi người ta bị kích thích lâu dài đến mức quen thuộc với kích thích ấy và không còn phải ứng đối với nó nữa.

B. HỌC ÔN

1)… nghiên cứu các dạng kích thích vật lý và phản ứng của các cơ quan cảm giác của con người đối với các kích thích ấy.

2) Thuật ngữ ngưỡng cảm nhận tuyệt đối (absolute threshold) liên hệ đến cường độ lớn nhất của một kích thích khiến người ta cảm nhận được nó mà không bị đau đớn. Đúng hay Sai?…

3) Lý thuyết phân biệt dấu hiệu cho rằng quan sát viên khi thẩm định kích thích thường phạm phải hai loại sai lầm nào?

4) Cư ngưỡng cảm nhận kích thích có tính tuyệt đối đối với mỗi cá nhân và chúng không thay đổi đối với các dạng kích thích khác nhau? Đúng hay Sai?…

5) Khẳng định cho rằng mức sai biệt cảm nhận cụ thể (a just noticeable difference) tỷ lệ bất biến đối với cường độ kích thích ban đầu được gọi là quy luật…

6) Sau khi kết thúc lần leo núi rất gian khổ vào buổi sáng. Rick cảm thấy lần leo núi buổi chiều dễ dàng đến kỳ lạ. Trường hợp này minh chúng hiện tượng…

C. CÂU HỎI TỰ VẤN

Tại sao hiện tượng thích ứng của các giác quan lại cần thiết cho sinh hoạt tâm lý thường ngày?

(Giải đáp câu hỏi học ôn ở cuối chương)

II. NĂM GIÁC QUAN

Khi ngồi vào bàn ăn tối hôm lễ Tạ Ơn, Rhona nhớ lại cô đã sung sướng biết bao khi bỏ lại sau lưng các bữa ăn ở ký túc xá đại học, ít nhất trong kỳ nghỉ cuối tuần kéo dài này. Đơn giản vì cô đã quá chán chường cái cảnh ngày nào cũng phải cố nuốt cho qua bữa các món ăn tự chọn nhạt nhẽo. Thức ăn gì mà nhai trong miệng chẳng thấy mùi vị gì cả, cứ như là cháo loãng vậy. Cô tự nhủ: “Giá như phải ăn thứ bánh mì nướng kẹp thịt bò thái mỏng ấy nữa, thà mình nhịn quách.” Nhưng dòng ý tưởng ấy bị cắt đứt khi cô nhìn thấy cha cô bê khay gà tây lên đặt ngay ngắn giữa bàn ăn. Cơn náo nhiệt, vốn đã ồn ào do tiếng cười nói của mọi người trong gia đình, chợt bùng lên như đám cháy rừng mùa hạ vậy. Khi cằm nĩa lên, mùi gà tây xông lên mũi làm cô cảm thấy cơn đói sôi réo lên trong dạ dày. Cảnh tượng và âm thanh ở bàn ăn đó là chưa kể đến mùi vị các thức ăn – khiến cho Rhona cảm thấy thoải mái, cái thoải mái mà cô đã đánh mất từ mùa thu vừa qua, lúc cô phải đi học xa nhà. Cô nghĩ: “A, gia đình. Thật ngọt ngào biết dường nào.”

Bạn hãy đặt mình vào bối cảnh ấy và nghĩ xem sự việc sẽ khác đi ra sao nếu như bất kỳ một giác quan nào của bạn bị khuyết tật. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn bị mù, không nhìn thấy được mặt mũi mọi người trong gia đình hoặc nét hấp dẫn của món gà tây béo ngậy kia? Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn mất đi thính giác, không còn nghe được tiếng cười nói trò chuyện của mọi người, hoặc không còn cảm thấy bụng đói cồn cào, hoặc không ngửi được mùi thơm, hoặc không nếm được vị ngon của thức ăn? Hiển nhiên, một chiều kích của hoạt cảnh sẽ thiếu mất đi, và bạn sẽ thưởng thức bữa cơm tối ấy rất khác biệt so với người vẫn còn nguyên vẹn các cơ quan cảm giác.

Thực ra, các cảm giác miêu tả trên đây chỉ đề cập qua về kinh nghiệm cảm giác mà thôi. Mặc dù trước đây hầu hết chúng ta đều được học rằng con người chỉ có 5 giác quan – thị, thính, vị, khứu và xúc giác, nhưng sự hiểu biết đó vẫn còn chưa đầy đủ bởi vì năng lực cảm giác của con người vượt xa năm giác quan căn bản ấy. Chẳng hạn, cơ thể chúng ta được cấu tạo hoàn hảo đến mức chúng ta không chỉ nhạy cảm đối với sự xúc chạm, mà còn nhạy cảm đối với rất nhiều dạng kích thích như đau đớn, áp lực, nhiệt độ, sự rung động, và nhiều thứ khác. Ngoài ra, tai nhạy cảm với các thông tin không chỉ giúp chúng ta có khả năng nghe được âm thanh mà còn giúp chúng ta giữ được tình trạng thăng bằng nữa. Ngày nay các nhà tâm lý tin rằng con người có ít nhất đến một chục giác quan riêng biệt, và tất cả đều liên hệ mật thiết với nhau.

Mặc dù tất cả các giác quan ấy, xét về mặt hoạt động riêng biệt và về mặt phối hợp hoạt động, đều đóng vai trò quyết định đối với cảm nhận của chúng về thế giới xung quanh, nhưng hầu hết các công trình nghiên cứu tâm lý đều tập trung vào thị giác và thính giác – hai dạng cảm giác nổi bật nhất cho phép chúng ta tương tác hữu hiệu với môi trường ngoại giới.

1. Thị giác: Cơ quan cảm giác ở bộ phận mắt

Muốn biết cơ quan thị giác hoạt động ra sao để giúp chúng ta quan sát được thế giới, trước hết chúng ta phải khởi đầu từ bên ngoài cơ thể và khảo xét về bản chất của loại kích thích làm phát sinh thị giác – ánh sáng (light). Mặc dù tất cả chúng ta đều quen thuộc với ánh sáng, đã từng phơi mình dưới ánh nắng mặt trời hay ánh nắng nhân tạo, chúng ta vốn chưa am hiểu hết mọi đặc tính vật lý căn bản của nó.

Các kích thích được mắt chúng ta ghi nhận là ánh sáng thực ra là các đợt sóng bức xạ điện từ mà cơ quan thị giác của chúng ta cảm nhận và đáp ứng được. Như bạn thấy ở Hình 3–1, bức xạ điện từ đo lường bằng độ đài sóng (wavelengths) tương ứng với các dạng năng lượng khác nhau. Phạm vi độ dài sóng mà con người cảm nhận được – gọi là quang phổ thị giác (visual spectrum) – thực ra tương đối nhỏ, nhưng các sai biệt giữa các độ dài sóng trong phạm vi quang phổ ấy cũng đủ để chúng ta thấy được tất cả các màu sắc, từ màu tím ở mức thấp nhất đến màu đỏ ở mức cao nhất trong quang phổ. Như vậy, mỗi màu đều có một độ dài sóng riêng liệt kê trong quang phổ thị giác.

Hình 3–1: Quang phổ thị giác – phạm vi gồm các độ dài sóng mà con người cảm nhận được – chỉ biểu thị một số ít trong các dạng ánh sáng có độ dài sóng hiện hữu trong môi trường sống của chúng ta.

Các làn sóng ánh sáng đến từ một đồ vật nào đó bên ngoài cơ thể (thí dụ ánh sáng phản chiếu từ bức chân dung George Washington (Hình 3 – 2) trước tiên chạm phải cơ quan duy nhất có khả năng đáp ứng với quang phổ thị giác: con mắt của chúng ta. Kỳ lạ thay, hầu hết cấu trúc con mắt đều nhắm vào không chỉ phản ứng trực tiếp với ánh sáng mà còn uốn nắn hình ảnh đưa vào thành một dạng năng lượng mà nơron có thể cải biến thành tín hiệu truyền đến não bộ. Chính các nơron lại chiếm một tỷ phần tương đối thấp trong toàn bộ cấu trúc con mắt. Nói khác đi hầu hết cấu trúc con mắt chỉ là một cỗ máy, về nhiều phương diện tương tự như một máy chụp ảnh không có gắn phim, như bạn thấy ở Hình 3 – 2. Dù vậy, điều quan trọng là phải nhận thức được giới hạn của sự tương đồng này: Thị giác bao gồm các tiến trình còn phức tạp và tinh tế hơn nhiều đến mức không có bất kỳ loại máy chụp ảnh nào có thể nhại cho giống được.

Hình 3–2: Mặc dù thị giác con người phức tạp hơn rất nhiều so với chiếc máy chụp ảnh tinh vi nhất, nhưng về các phương diện căn bản nhất thì các tiến trình thị giác giống hệt như nguyên tắc nhiếp ảnh.

a. Soi sáng cấu trúc con mắt: tia sáng phản chiếu từ chân dung ông Washington trước tiên đi qua giác mạc (cornea), một cửa sổ trong suốt bảo vệ con mắt thường xuyên được rửa sạch bằng nước mắt, giữ cho giác mạc luôn luồn ẩm ướt và trong sạch. Sau khi đi qua giác mạc, ánh sáng xuyên qua đồng tử (con ngươi). Đồng tử (pupil) là một lỗ tròn ở trung tâm mống mắt, là phần phản ảnh màu của con mất từ màu xanh lơ đến màu nâu sẫm. Kích thước con ngươi rộng hay hẹp tùy thuộc vào ánh sáng ở môi trường: khung cảnh càng mờ tối, đồng tử càng mở rộng để ánh sáng vào được nhiều.

Tại sao đồng tử không cần phải mở rộng hết mức để tiếp nhận nhiều ánh sáng nhất? vào mọi lúc? Để trả lời, chúng ta phải vận dụng các hiểu biết vật lý căn bản về ánh sáng. Đồng tử khép nhỏ sẽ gia tăng khoảng cách rất nhiều giữa vật với tiêu điểm (focus); còn đồng tử mở rộng thì khoảng cách ấy tương đối nhỏ, và các chi tiết của vật ấy khó thấy rõ nét hơn (các nhà nhiếp ảnh hiểu điều này nên phải điều chỉnh khẩu kính máy ảnh). Khi ánh sáng rực rỡ con mắt khép đồng tử lại để thấy rõ nét hình ảnh của vật hơn; trong ánh sáng mờ đồng tử sẽ mở rộng ra để nhìn thấy khung cảnh rõ hơn – nhưng phải hy sinh chi tiết mọi vật. Có lẽ một lý do khiến việc thắp nến ở bàn ăn tối thường được xem là lãng mạn chính là lợi dụng khung cảnh mờ tối để không nhìn thấy lồ lộ các khuyết điểm của người mình yêu.

Khi ánh sáng xuyên qua đồng tử sẽ tiến vào thủy tinh thể (lens), nằm ngay phía sau đồng tử. Thủy tinh thể làm khúc xạ các tia sáng từ chân dung ông Washington đi vào sao cho chúng hội tụ đúng vào bộ phận phía sau trong mắt. Thủy tinh thể điều chỉnh tiêu cự để tập trung ánh sáng trắng bằng cách thay đổi bề dầy của chính nó, tiến trình này gọi là điều tiết mắt (accommodation). Hiện tượng điều tiết xảy ra tùy thuộc vào vị trí của đồ vật đối với cơ thể người quan sát. Muốn nhìn đồ vật ở xa thì thủy tinh thể phải tương đối mỏng; trong trường hợp này, các bắp thịt điều khiển thấu kính sẽ giãn ra để cho thủy dịch tràn vào mắt khiến cho thủy tinh thể mỏng đi. Ngược lại, các vật ở gần được nhìn rõ nhất qua thủy tinh thể căng tròn. Khi ấy các cơ co lại tạo áp lực dây chằng khiến cho thủy tinh thể căng tròn ra.

Sau khi đi qua đồng tử và thủy tinh thể, cuối cùng hình ảnh của Washington tới được nơi đến tối hậu của nó ở trong mắt – là võng mạc (retina). Tại đây năng lượng điện từ của ánh sáng được chuyển hóa thành tín hiệu đưa vào não bộ. Điều quan trọng phải ghi nhớ là do các đặc tính vật lý của ánh sáng, hình ảnh truyền vào qua thủy tinh thể đã bị đảo ngược khi hiện lên võng mạc (đảo ngược so với tư thế thực tế ban đầu của vật). Bạn có thể cho rằng hiện tượng này sẽ gây nhiều khó khăn trọng đại khi tìm hiểu và đi lại trong thế giới, nhưng thật ra chẳng có vấn đề gì cả bởi vì não bộ đã sắp xếp hình ảnh trở lại tư thế ban đầu của nó. Trên thực tế, nếu chúng ta đã từng thử đeo loại mắt kính phản chiếu điều chỉnh hình ảnh cho đúng tư thế trước khi truyền đến não bộ, hẳn chúng ta sẽ khổ sở vô cùng. Mọi vật đối với chúng ta dường như đều đảo lộn cả – mặc dù sau cùng chúng ta sẽ điều chỉnh để thích nghi với các chiều hướng mới ấy.

Võng mạc thực ra là một màng mỏng cấu tạo bởi các tế bào thần kinh nằm ở phía sau nhãn cầu (xem hình 3–3). Có hai loại tế bào thụ thể nhạy cảm với ánh sáng ở võng mạc, được gọi tên theo hình dáng của chúng: Tế bào hình que (rods) có hình trụ dài, và tế bào hình nón (cones) có hình dáng dầy, ngắn, và nhọn đầu. Các tế bào que và nón được phân bố không đồng đều trên võng mạc, và các tế bào nón tập trung nhiều nhất ở một bộ phận thuộc võng mạc gọi là hoàn (fovea – xem lại Hình 3 – 2). Hố mắt là một vùng nhạy cảm đặc biệt; nếu bạn muốn chú ý đặc biệt đến một vật gì đó. bạn sẽ phải điều tiết thủy tinh thể sao cho hình ảnh chiếu vào khu vực hố mất.

Hình 3–3: Các loại tế bào căn bản trong con mắt. Ánh sáng đi vào mắt xuyên qua các tế bào hạch và tế bào lưỡng cực rồi kích thích các tế bào nhạy cảm đối với ánh sáng có hình que và hình nón nằm ở đáy mắt. Sau đó, các tế bào hình que và hình nón truyền cho xung lực thần kinh đến não thông qua các tế bào lưỡng cực và tế bào hạch.

Càng xa hố mất chừng nào trên võng mạc thì số lượng tế bào nón càng ít đi. Ngược lại, hố mắt không hề có tế bào que nào – nhưng càng đi xa hố mất chừng nào thì số lượng tế bào que tăng nhanh chừng ấy. Bởi vì hố mắt chiếm một diện tích nhỏ trong mắt, nên số lượng tế bào nón (khoảng 7 triệu) ít hơn nhiều so với số lượng tế bào que (khoảng 125 triệu).

Hai loại tế bào que và nón không chỉ có cấu trúc bất đồng mà chúng còn đóng vai trò khác biệt nhau trong vận hành thị giác.

Tế bào nón có chức năng chủ yếu trong nhận thức màu sắc rõ nét, đặc biệt trong các khung cảnh có ánh sáng rực rỡ, còn các tế bào que liên quan đến thị lực trong các khung cảnh ánh sáng mờ tối và dường như không nhạy cảm đối với màu sắc và chi tiết rõ nét như tế bào nón. Tế bào que được vận dụng cho thị giác ngoại vi (peripheral) – nhìn các vật ở bên ngoài trung tâm chính của thị trường – và để nhìn trong đêm tốt. Trong cả hai trường hợp này, số chi tiết có thể nhìn thấy rõ nét ít hơn nhiều khi các tế bào que gia tăng so với trường hợp các tế bào nón phát động, như bạn đã từng thấy khi mò mẫm đi lại trong phòng vào đêm tối. Mặc dù bạn vẫn có thấy được lờ mờ các hình dáng đồ vật, nhưng hầu như bạn không thể nào phân biệt được màu sắc và thấy rõ nét các chi tiết của các vật chướng ngại trên đường đi của bạn. Bạn cũng đã từng có thể nhìn thấy một ngôi sao rõ nét hơn trong đêm tối nếu bạn nhìn lệch đi một tí. Tại sao? Nếu bạn xê dịch tia nhìn khỏi trung tâm thị trường, thì hình ảnh truyền từ thủy tinh thể sẽ không rơi vào các tế bào nón thuộc hố mắt vốn tương đối mù vào ban đêm, mà rơi vào các tế bào que nhạy cảm hơn đối với ánh sáng mờ tối.

Các năng lực khác biệt nhau của các tế bào que và nón khiến cho mắt giống hệt một máy chụp ảnh có gắn hai loại phim. Một loại là phim đen trắng có tính nhạy cảm cao (tế bào que); còn loại kia là phim màu kém nhạy cảm hơn (tế bào nón).

b. Chuyển tín hiệu từ mắt đến não bộ: Khi năng lượng ánh sáng kích thích các tế bào nón và que, thì tiến trình khởi đầu bằng một loạt các biến cố chuyển hóa ánh sáng thành các xung lực thần kinh để có thể truyền đến não bộ. Tuy nhiên, trước khi các tín hiệu thần kinh đến được não bộ, một số cải biến ban đầu đối với thông tin thi giác xảy ra.

Điều gì sẽ xảy ra khi năng lượng ánh sáng kích thích võng mạc còn tùy thuộc phần nào vào trường hợp nó gặp phải tế bào que hay tế bào nón. Tế bào que chứa sắc tím thị giác (rhodosin), một dạng vật chất phức tạp có màu tím đỏ mà cấu tạo của nó sẽ biến đổi về mặt hóa học khi được ánh sáng nạp thêm năng lượng cho nó và nhờ đó gây ra một phản ứng. Chất liệu tìm thấy ở các thụ thể của tế bào hình nón lại khác hẳn, nhưng lại theo nguyên tắc tương tự: kích thích đối với các tế bào thần kinh trong mắt phát động một phản ứng thần kinh truyền sang các tế bào thần kinh khác, gọi là tế bào lưỡng cực (bipolar cells) và tế bào hạch (ganglion cells), để đến não bộ.

Các tế bào lưỡng cực tiếp nhận thông tin trực tiếp từ các tế bào hình que và hình nón, rồi các thông tin này được truyền đến các tế bào hạch. Các tế bào hạch tập trung và tổng hợp các thông tin thị giác, các thông tin này được gom lại và chuyển ra khỏi đáy mắt nhờ một bó gồm các sợi trục của tế bào hạch gọi là thần kinh thị giác (optic nerve).

Bởi vì cửa ngõ dẫn đến thần kinh thị giác xuyên qua võng mạc, nên khu vực cửa ngõ này không có tế bào hình que hoặc hình nón nào cả, nó được gọi là điểm mù (blind spot). Tuy nhiên, bình thường sự thiếu sót tế bào thần kinh không ảnh hưởng gì đến thì lực, bởi vì bạn sẽ tự động bù đắp chỗ thiếu sót này trong thị trường của bạn.

Khi đã vượt ra khỏi phạm vi con mắt, các tín hiệu thần kinh liên hệ đến hình ảnh ông Washington di chuyển qua thần kinh thị giác. Khi thần kinh thị giác rời khỏi nhãn cầu, nó không chạy thẳng đến ngay phần não bộ chịu trách nhiệm về thị giác. Thay vì thế, các dây thần kinh thị giác từ mắt đi ra sẽ gặp nhau ở khoảng giữa não bộ – gọi là giao thoa thị giác (optic chiasm) – rồi lại tách đôi ra.

Khi các đây thần kinh thị giác tách đôi ra, các xung lực thần kinh đến từ nửa bên phải của mỗi võng mạc sẽ được truyền đến bán cầu não bên phải, và các xung lực đến từ nửa bên trái của mỗi võng mạc sẽ được truyền đến bán cầu não bên trái. Tuy nhiên bởi vì hình ảnh là trên võng mạc ngược lại và lộn đầu xuống, nên hình ảnh đến từ phía bên phải của mỗi võng mạc thực sự thuộc về thị trường phía bên trái của con người, và hình ảnh đến từ phía bên trái của mỗi võng mạc biểu thị cho thị trường phía bên phải của con người (xem Hình 3 – 4). Từ phương thức này, hệ thần kinh của chúng ta cuối cùng phát sinh hiện tượng đã được giới thiệu ở Chương 2, theo đó mỗi bán cầu não liên kết với hoạt động của phần cơ thể đối ngược với nó.

Hình 3–4: Dây thần kinh thị giác xuất ra từ mỗi con mắt sẽ tách đôi ở điểm giao thoa thị giác, nên hành ảnh ở phía bên phải con người được truyền đến bán cầu não bên trái, và hình ảnh ở phía bên trái con người được truyền đến bán cầu não bên phải

Một trong các nguyên nhân thường hay gây ra tật mù mắt nhất là tình trạng hạn chế các xung lực truyền ngang qua dây thần kinh thị giác. Bệnh nhãn áp cao (glaucoma), chiếm tỷ lệ tử 1 đến 2% số người trên 40 tuổi, xảy ra khi áp suất thủy dịch trong mắt bắt đầu tăng lên, hoặc vì không thể thoát ra đi đúng mức được hoặc vì được sinh ra quá nhiều. Khi tình trạng này bắt đầu xảy ra, các tế bào thần kinh truyền dẫn các thông tin thị trường ngoại vi sẽ bị giảm hắn đi, dẫn đến sự suy giảm khả năng nhìn thấy bất cứ vật gì ở bên ngoài một vòng tròn hẹp ngay phía trước mặt chúng ta. Hậu quả tai hại này gọi là thị trường hình ống (tunnel vision). Sau cùng, áp suất ấy tăng cao đến mức mọi tế bào thần kinh đều bị co lại, dẫn đến tình trạng mù mắt hoàn toàn. Nếu may mắn biết sớm, bệnh nhãn áp tăng chữa trị được khá dễ dàng, hoặc nhờ thuốc hạ thấp nhãn áp xuống hoặc nhờ biện pháp giải phẫu mắt để rút bớt thủy dịch đi.