CogLinks: Mô Hình Não Bộ Mới Mở Đường Cho Tâm Thần Học Thuật Toán

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tufts, hợp tác chặt chẽ với các đồng nghiệp từ Đại học Ruhr Bochum (Đức), đã công bố một mô hình tính toán đột phá mang tên CogLinks. Công cụ này, được ví như một "máy mô phỏng chuyến bay" dành cho các mạch thần kinh, cho phép giới khoa học nghiên cứu chi tiết quá trình ra quyết định và cơ chế điều chỉnh hành vi của não bộ khi môi trường bên ngoài thay đổi. Bài báo mô tả cách CogLinks mô phỏng các chức năng nhận thức cốt lõi—bao gồm học hỏi, sửa lỗi và khả năng thích ứng trong mạng lưới thần kinh—đã được đăng tải trên tạp chí Nature Communications vào ngày 16 tháng 10 năm 2025.

Khác biệt lớn so với nhiều hệ thống trí tuệ nhân tạo thường hoạt động như một "hộp đen" khó hiểu, CogLinks là một mô hình có cơ sở sinh học vững chắc, tái tạo chính xác kiến trúc và các kết nối của các tế bào thần kinh thực tế. Mô hình này không chỉ thể hiện khả năng thực hiện thành công các nhiệm vụ nhận thức mà còn mô phỏng được những thời điểm các quá trình này bị lỗi, một khía cạnh cực kỳ quan trọng để thấu hiểu bản chất của các rối loạn tâm thần. Nhờ tính minh bạch này, chúng ta có thể thấy rõ cách thức bộ não "đưa ra phán đoán" trong các tình huống mơ hồ, điều tạo nên nền tảng cho hành vi linh hoạt và sự lựa chọn có ý thức.

Để xác thực tính đúng đắn của mô hình, nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm trên các tình nguyện viên, sử dụng kỹ thuật chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Những người tham gia được yêu cầu thực hiện một nhiệm vụ đòi hỏi phải thay đổi chiến lược nhanh chóng sau khi các quy tắc bất ngờ bị thay đổi. Dữ liệu fMRI thu được đã xác nhận một cách thuyết phục các dự đoán của CogLinks: vùng đồi thị giữa lưng (mediodorsal thalamus) đóng vai trò là "bảng điều khiển trung tâm", điều phối việc lập kế hoạch linh hoạt—vốn do vỏ não trước trán (prefrontal cortex) đảm nhiệm—với các thói quen tự động, được kiểm soát bởi thể vân (striatum).

Nhóm nghiên cứu, dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Khoa học Thần kinh Michael Halassa thuộc Đại học Tufts, tin rằng công trình này đánh dấu sự khởi đầu của kỷ nguyên "tâm thần học thuật toán" (algorithmic psychiatry). Lĩnh vực này tập trung vào việc sử dụng các mô phỏng tính toán để lập bản đồ chính xác các nguyên nhân sinh học gốc rễ của bệnh tâm thần, từ đó phát triển các biện pháp can thiệp trị liệu có mục tiêu. Giáo sư Halassa nhấn mạnh mục tiêu là phải kết hợp sinh học, tính toán và thực hành lâm sàng để có được sự mô tả chính xác hơn về tâm trí con người. Ông khẳng định: "Nếu chúng ta hiểu được cách bộ não lệch khỏi trạng thái bình thường, chúng ta sẽ học được cách điều chỉnh lại nó."

Tiến sĩ Mien Brabeeba Wang, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) trong phòng thí nghiệm của Giáo sư Halassa, giải thích rằng CogLinks có thể hỗ trợ việc tìm hiểu cách các đột biến liên quan đến bệnh tâm thần phân liệt (schizophrenia), vốn ảnh hưởng đến các thụ thể trên khắp não bộ, làm gián đoạn sự tổ chức thông tin cần thiết cho tư duy linh hoạt. Khám phá này cung cấp một cơ chế chi tiết, có thể quan sát được để hiểu về sự linh hoạt nhận thức và các rối loạn chức năng, mở ra con đường hướng tới việc chăm sóc tâm thần cá nhân hóa hơn, mang lại hy vọng lớn cho các phương pháp điều trị trong tương lai.