Tại sao chỉ ngủ trưa một chút mà bạn có thể 'ngộ' ra điều chưa từng thấy?

Trong một căn phòng thí nghiệm tại Đức, một chiếc cốc nhựa tưởng chừng tầm thường lại đang được các nhà khoa học dùng như một công cụ mở khóa những bí ẩn sâu kín của tâm trí con người.

Không phải cốc nước chứa thuốc hay dung dịch hóa học, mà chính cú rơi bất chợt của nó khỏi tay người ngủ đã trở thành tín hiệu quan trọng cho một hiện tượng đặc biệt: trạng thái ngủ N2, một giai đoạn lửng lơ giữa tỉnh và sâu, nơi tâm trí có thể đột nhiên bừng sáng với những ý tưởng đột phá.

Trong một nghiên cứu mới công bố trên PLOS Biology , các nhà khoa học thần kinh tại Đại học Hamburg đã phát hiện ra mối liên hệ chặt chẽ giữa giấc ngủ ngắn, cụ thể là trạng thái N2 và khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

Những người đạt được trạng thái này trong khi ngủ trưa cho thấy khả năng nhận ra các quy luật ẩn giấu trong một nhiệm vụ tinh thần phức tạp cao hơn đáng kể so với những người không ngủ hoặc chỉ ngủ nhẹ hơn ở mức N1.

Thí nghiệm được thiết kế đơn giản đến mức dễ đánh lừa. Chín mươi người tham gia được yêu cầu phân loại các đám mây chấm di chuyển trên màn hình máy tính bằng cách nhấn một trong hai nút.

Điều họ không được biết là có một quy tắc màu sắc ẩn có thể dự đoán đáp án đúng. Sau nhiều lần thử, người tham gia được cho ngủ trưa trong 20 phút. Trong thời gian này, hoạt động não bộ của họ được theo dõi bằng thiết bị điện não đồ (EEG). Sau giấc ngủ ngắn, họ quay trở lại nhiệm vụ.

Kết quả khiến ngay cả các nhà khoa học cũng bất ngờ: hơn 70% số người đạt trạng thái N2 phát hiện ra quy tắc ẩn. Tỷ lệ này vượt trội so với nhóm chỉ ngủ ở trạng thái N1 (63,6%) và nhóm không ngủ (55,5%). Ở một thí nghiệm tương tự trước đó không có giấc ngủ trưa, chỉ 49,5% nhận ra quy tắc này.

Tiến sĩ Nicolas Schuck, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: "Thật tuyệt vời khi chỉ một giấc ngủ ngắn lại có thể giúp con người nhận ra những mối liên hệ mà trước đó họ chưa từng thấy". Phát hiện này củng cố cho một trực giác phổ biến nhưng khó lý giải rằng đôi khi, việc ngừng suy nghĩ về một vấn đề có thể là bước tiến lớn nhất để giải quyết nó.

Nhằm tìm hiểu cơ chế đằng sau hiện tượng này, các nhà khoa học đã phân tích độ dốc phổ của tín hiệu EEG, một cách đo tương đối mới phản ánh mức độ "trơn tru" của hoạt động não trên các tần số khác nhau.

Kết quả cho thấy, độ dốc phổ càng cao, khả năng nảy ra "tia sáng hiểu biết" càng lớn. Họ liên tưởng quá trình này đến khái niệm "regularization" trong học máy - một phương pháp đơn giản hóa mô hình bằng cách loại bỏ những biến không cần thiết.

Tương tự, trong trạng thái N2, não bộ có thể đang lặng lẽ lọc bớt "nhiễu", bỏ qua các liên kết yếu và giữ lại những cấu trúc hữu ích, tạo nên không gian tinh thần trong sạch hơn để phát hiện ra các mô hình ẩn.

Các tác giả nghiên cứu viết: "Giấc ngủ có thể hỗ trợ cân bằng năng lượng thần kinh và ngăn ngừa sự nhiễu loạn trong trí nhớ bằng cách điều chỉnh cường độ kết nối thần kinh dựa trên tần suất phát xung".

Ý tưởng rằng giấc ngủ là thời điểm tốt nhất để "sáng mắt ra" không phải mới. Huyền thoại âm nhạc Paul McCartney cho biết giai điệu "Yesterday" đến với ông trong một giấc mơ. Nhà khoa học Otto Loewi mơ thấy ý tưởng cho một thí nghiệm giúp ông giành giải Nobel. Nhà thơ Saint-Pol-Roux thậm chí đặt tấm biển "Nhà thơ đang làm việc" mỗi khi ông... ngủ trưa.

Nhưng có lẽ không ai biểu tượng cho tinh thần khám phá từ giấc ngủ bằng họa sĩ siêu thực Salvador Dalí. Ông có một nghi thức đặc biệt gọi là "giấc ngủ với chiếc chìa khóa": ngồi ghế với một chiếc thìa cầm lủng lẳng trên tay, đặt một đĩa kim loại bên dưới. Khi ông bắt đầu chìm vào giấc ngủ, tay ông thả lỏng, chiếc thìa rơi xuống đĩa và đánh thức ông đúng vào khoảnh khắc chập chờn giữa tỉnh và mơ. Chính những khoảnh khắc ngắn ngủi ấy đã truyền cảm hứng cho những hình ảnh biểu tượng như đồng hồ tan chảy hay hổ nhảy khỏi cá.

Nghiên cứu tại Paris năm 2021 từng cho thấy trạng thái N1, ngưỡng cửa đầu tiên của giấc ngủ đã thúc đẩy tư duy sáng tạo. Nhưng nghiên cứu mới từ Hamburg đi xa hơn khi xác nhận rằng giấc ngủ N2, dù sâu hơn một chút, mới là "mỏ vàng" thực sự của các ý tưởng đột phá.

Hiện tại, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cơ chế phía sau trạng thái đặc biệt này. Câu hỏi đặt ra là: Liệu khả năng sáng tạo có thể được "kích hoạt" bằng cách tối ưu hóa hoạt động não một cách cơ học, hay còn có yếu tố huyền bí nào đó vẫn chưa được khám phá?

Dù chưa có câu trả lời dứt khoát, nghiên cứu này mở ra tiềm năng rất lớn trong việc sử dụng giấc ngủ ngắn như một công cụ sáng tạo, không chỉ cho nghệ sĩ mà cả lập trình viên, sinh viên, nhà nghiên cứu hay bất kỳ ai đang đối mặt với những vấn đề hóc búa.

Tiến sĩ Max Löwe, đồng tác giả nghiên cứu, kết luận: "Khi kể với những người sáng tạo về nghiên cứu này, tôi thấy họ đồng cảm một cách sâu sắc. Nhiều người từng trải nghiệm khoảnh khắc bừng sáng sau một giấc ngủ ngắn, giờ thì khoa học cũng bắt đầu lý giải được tại sao".