Bản đồ nhận thức

Bản đồ nhận thức (còn gọi bằng tên cũ là bản đồ tư duy) là các biểu tượng về môi trường không gian bên trong nó cho phép con người, động vật lập kế hoạch và hoạt động trong đó.

Lịch sử

Edward Tolman cho rằng chuột dùng bản đồ nhận thức để đi trong mê cung

Vào những năm 1930 và 1940, nhà tâm lý học hành vi Edward Tolman đã công bố bài báo “Bản đồ nhận thức của chuột". Ông đã chỉ ra rằng chuột cống đã có cái gì đó như là bản đồ về vị trí không gian tựa như các đường đi được ghi nhận dựa trên củng cố đã có. Chuột đã học được sự khám phá không gian dựa trên củng cố, nó có thể nhanh chóng đi theo đường mới tới mục tiêu khi mà đường đi cũ bị khóa. Ý tưởng của Tolmen đã gây ra sự tranh luận sôi nổi vào những năm 1930. Sau đó ý tưởng này được tiếp nhận rộng rãi cho con người và động vật bậc thấp. Các sinh vật đều có biểu tượng về không gian để hỗ trợ các hành động có mục đích của chúng.

Các câu hỏi cơ bản về bản đồ nhận thức của con người bao gồm: bản đồ nhận thức của con người có phải là phiên bản của không gian thực không? Bản đồ nhận thức đã có độ chính xác như thế nào về độ dài và phương hướng giữa các điểm trong không gian đó? Sự không chính xác của chúng có thể xuất phát từ đâu? Bản đồ nhận thức có phụ thuộc vào cách dạy hay không? Ví dụ, có sự khác biệt của sự khám phá tích cực với quan sát bản đồ thực? Vậy cơ sở sinh lý của bản đồ nhận thức là gì? bản đồ nhận thức ở trẻ có khác với bản đồ nhận thức ở người lớn không? Vậy người khiếm thị có bản đồ nhận thức không? Đó là những chủ đề còn được tranh luận cho đến ngày nay.

Sự tin cậy của bản đồ nhận thức trong quá trình tri giác và nhận thức

Những nghiên cứu cơ bản về không gian của bản đồ nhận thức đã được thực hiện. Ví dụ, khoảng cách giữa các điểm thành phần của ma trận. Đơn vị đo được gọi là ma trận nếu tuân thủ theo các quy tắc đáng tin cậy. Một trong các yêu cầu của ma trận để đo khoảng cách là phán đoán tổng thể về khoảng cách từ A tới B cần phải bằng khoảng cách từ B tới A. Sự vi phạm các nguyên tắc ma trận xảy ra phổ biến trong bản đồ nhận thức.

Sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu là tỷ lệ của bản đồ nhận thức. Thực tế các thành tố không gian phụ thuộc vào các quá trình tri giác, học tập. Các nghiên cứu đã tập trung trực tiếp vào nguyên nhân gây ra các lỗi của bản đồ nhận thức. Các nguyên nhân này xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau bởi có các quá trình tâm lý phức tạp tham gia vào việc hình thành bản đồ nhận thức.

Tính cụ thể của biểu tượng không gian bị hạn chế bởi các quá trình nhận thức. Ví dụ; tri giác khoảng cách từ chủ thể đến khách thể với sự gợi ý, không gợi ý, với một mắt hoặc cả hai mắt hoặc trong các ngữ cảnh đặc biệt (các bức tường hoặc các vật thể khác) cản trở hướng tri giác bản đồ nhận thức sẽ làm cho kết quả quan sát hạn chế. Quá trình tri giác được thiết kế cũng ảnh hưởng tới bản đồ nhận thức.

Cách thức hình thành bản đồ nhận thức cũng ảnh hưởng tới năng lực con người sử dụng thông tin từ bản đồ nhận thức. Bản đồ thực thể hiện không gian với các định hướng tổng thể. Khi con người học được cách trình bày không gian từ bản đồ thực thì sẽ đưa ra các hoạt động trong đó một cách phù hợp dựa vào các định hướng không gian. Định hướng là một dạng học tập đặc biệt được phát triển khi cách tiếp cận của con người với không gian được xác định.

Khi giải thích ý nghĩa không gian trong bản đồ nhận thức thì yếu tố trình độ, sự am hiểu có thể làm giảm bớt các sai lệch trong bản đồ nhận thức so với thực tiễn. Những người am hiểu khi xác định khoảng cách và phương hướng giữa hai điểm trong không gian có thể sử dụng các đặc điểm địa danh của vật thể. Con người có thể sử dụng sự hiểu biết về những khó khăn khi đi từ địa phương này sang địa phương khác khi xác định khoảng cách giữa chúng. Các khó khăn và cách thức giao tiếp đó có thể giúp họ ước lượng khoảng cách của vật thể. Tương tự con người có thể sử dụng kích thước của bàn chân, bước chân hoặc ngón tay làm gốc để xác định sự sai lệch các quá trình nhận thức nói chung.

Bản đồ tự nhiên và bản đồ tâm lý

Trước đây người ta sử dụng khái niệm bản đồ tự nhiên và sau này được gọi chung là bản đồ tâm lý. Theo nhà khoa học L. Acredolo (1990) “Biểu tượng không gian đơn giản hơn sự định hướng của động vật, vì thế khi chúng khám phá không gian mới trước tiên chúng tìm hiểu các điểm có quan hệ với chúng như thế nào? sau đó tìm kiếm các dấu vết của vị trí có quan hệ với những con khác”.

Các nghiên cứu về sự phát triển bản đồ nhận thức ở trẻ em có sử dụng quy trình của L. Acredolo cho thấy, sự phát triển vận động và phát triển không gian có sự tiến bộ từ bản đồ tự nhiên tới bản đồ tâm lý. Khi khám phá vị trí mới trong không gian mà có thưởng, trẻ thường quay lại nhìn xung quanh ở hướng đối diện nhiều hơn so với vị trí được thưởng trước đây. Trẻ đã mã hóa địa điểm được thưởng có quan hệ với cơ thể của trẻ hơn là ghi nhớ vị trí trong không gian khác. Khuynh hướng tự nhiên này sẽ giảm bớt khi trẻ lớn hơn có nhiều kinh nghiệm tự khám phá, tự kiểm tra không gian đó.

Con người thường ghi nhận vị trí không gian một cách tự nhiên hoặc quan hệ giữa vị trí đó với chính họ. Người lớn có thể quan sát địa điểm một cách nhanh chóng với khoảng cách 20 mét sau đó họ nhắm mắt lại và tiến đến đó một cách chính xác. Tính chính xác vẫn còn khi họ đi bộ với mục đích trực tiếp. Ví dụ, khi họ nhìn hai địa điểm và trước tiên họ đi đến một địa điểm sau đó đi đến địa điểm thứ hai trong khi hai mắt vẫn còn nhắm. Điều này cho thấy, con người có thể lưu giữ sự hiểu biết chính xác về địa danh của các địa điểm có liên quan tới cơ thể họ hơn là khi họ di chuyển xung quanh không gian đó mà không quan sát. Nếu yêu cầu họ xác định khoảng cách giữa hai điểm mà không đi đến một trong hai điểm đó, thì họ sẽ được yêu cầu tạo bản đồ tâm lý là điểm đó hoàn toàn độc lập với vị trí của chính họ. Khoảng cách tâm lý không chính xác bằng khoảng cách từ điểm đó tới cơ thể họ. Điều này có thể hàm ý rằng con người có thể có bản đồ tâm lý nhưng nó sẽ không tương ứng các quá trình tâm lý để xác định khoảng cách giữa hai địa điểm trong bản đồ.

Cơ sở sinh lý của bản đồ nhận thức

Tính phức tạp của các quá trình thông tin trong bản đồ nhận thức cho phép giả thuyết rằng không có điểm nào trong não bộ dành cho bản đồ nhận thức. Các nghiên cứu cơ thể sinh vật bậc thấp cho thấy điều tương tự là khi ở những địa điểm, môi trường khác nhau đòi hỏi khả năng định hướng khác nhau của chúng. Ví dụ, trong nghiên cứu các tín hiệu từ các tế bào não bộ ở chuột, người ta đã phát hiện ra rằng một số tế bào thần kinh hoạt động tích cực khi chuột ở các vị trí đặc biệt trong không gian. Khi kiểm tra điện não đồ cho thấy, các mạng sáng ghi nhận được không phụ thuộc vào hướng nhìn của chuột khi chạy. Các điểm sáng được tìm thấy ở các tế bào ở Hippocampus (J. O’Keefe and L. Nadel, 1978), các tế bào thần kinh khác được gọi là định hướng ban đầu. Các tế bào vị trí phát sáng khi động vật định hướng trong môi trường tối. Bởi vì trong tình huống này các tế bào không bị điều khiển bởi thị giác, động vật đã có một số cách khác nhau để đánh dấu đường mòn vị trí để biết rằng đó là địa điểm tương tự. Các quá trình này được xem như những đường mòn tích hợp. Khi sử dụng đường mòn tích hợp động vật có thể tăng tốc độ, đồng thời có thể đánh dấu các thay đổi trong môi trường đó. Đường mòn tích hợp được nghiên cứu rất nhiều trên các loài chân đốt, các loài chim, động vật 4 chân và con người. Kết quả nghiên cứu cho thấy một số loài đã có đường tích hợp rõ ràng ở một số tế bào thần kinh đơn lẻ khi chuyển động mặc dù không quan sát. Một số trường hợp động vật giữ lại được dấu vết về sự thay đổi vị trí khi di chuyển một cách thụ động hơn là khi bị kiểm soát. Bản đồ nhận thức không chỉ làm rõ địa điểm một cách ngắn gọn mà còn các sự vật tồn tại trong không gian đó như là chỗ dựa để xác định vị trí và phương hướng cho người và động vật. Như vậy, các đường liên kết thần kinh có liên quan tới biểu tượng nhận thức về sự vật và đã được các nhà khoa học rất quan tâm nghiên cứu tích cực. Milner và Goodale (1995) đã đưa ra nhận xét một cách tổng quan rằng bản đồ nhận thức có quan hệ mật thiết với tri giác không gian.

Bản đồ nhận thức ở người khiếm thị bẩm sinh

Người khiếm thị bẩm sinh có bản đồ không gian, bởi họ dùng tay tương tác với các đồ vật và di chuyển với chúng trong không gian ba chiều. Họ dựa vào các kiến thức về không gian và chuyển động để tự di chuyển. Mặc dù họ thiếu quan sát, hạn chế đánh giá nhưng luôn có được sự gợi ý từ môi trường. Không có được sự trang bị đặc biệt với các gợi ý xung quanh cho họ rất nhiều từ các cảm giác với các trường và gậy. Họ ít được giao tiếp với các nguồn thông tin xa (mặt trời, tiếng còi tàu hoặc mặt hồ đóng băng…). Khả năng của người khiếm thị thực hiện các công việc không gian tương đồng với độ tồn tại thị lực của họ. Các công trình nghiên cứu về đường tích hợp ở họ cho thấy khả năng đánh giá và năng lực phác thảo con đường của họ bằng cách (cách thức) đơn giản để về “nhà”. Nhóm nghiên cứu nhận thức không gian của người khiếm thị đã phát hiện ra rằng người khiếm thị luôn thể hiện sự vận động độc lập trong đời sống của họ như một khả năng tương ứng với có thị lực. Khi họ bị bịt mắt và yêu cầu vẽ hình tam giác sau khi được chỉ dẫn qua 2 chân (J. Loomis, R. Klatzky, R. Golledge, J. Cicinelli, J. Pellegrino, and P. Fry, 1980). Người khiếm thị khi khả năng thị giác cá nhân về chuyển động trong không gian thông qua chỉ dẫn thị giác, quang học sẽ làm cho các đối tượng và cấu tạo có được sự gợi ý thay đổi mạnh không gian nhân cách. Khi con người nhắm mắt và di chuyển trong không gian tương tự họ có thể di chuyển tới các điểm của đối tượng như họ đang chuyển động. Các nhà hành vi học như J. Reiser, D. Guth, and E. Hill đã phát hiện rằng, khả năng thị giác của cá nhân sẽ gặp nhiều khó khăn khi con người di chuyển bằng sự tưởng tượng và di chuyển thực tế. Họ còn phát hiện ra rằng không giống năng lực thị giác, một số người khiếm thị rất khó di chuyển trên thực tế so với di chuyển bằng tưởng tượng hình ảnh. Nhưng chứng cứ cho điều này là còn chưa thật rõ ràng. Loomis và đồng nghiệp năm 1996 đã nghiên cứu và phát hiện ra rằng một số người khiếm thị có khả năng cập nhật địa điểm khi di chuyển hiệu quả.

Đánh giá kết quả việc mất thị lực cần phải làm rõ bản chất của nó. Một số nguyên nhân của việc mất thị lực là do sự thu hẹp vùng thị lực, nhưng để lại khả năng giải quyết các quan hệ chi tiết. Nguyên nhân khiếm thị khác là do sự suy giảm nhạy bén thị lực bên ngoài vùng thị giác. Sự suy giảm vùng thị giác sẽ làm tổn thương việc học tập không gian nhiều hơn sự suy giảm ngoài vùng thị giác. Khi vùng thị giác bị thu hẹp thì kinh nghiệm trở nên cứng nhắc như nhìn qua đường ống. Các nét đặc trưng được nhìn đồng thời sẽ được lưu giữ lại trong trí nhớ và được tích hợp lại trong thời gian phục hồi khả năng hình thành bản đồ nhận thức.

Tài liệu tham khảo

1. Eilan N., McCarthy R. & Brewer B., Spatial representation. Oxford: Basil Blackwell. Discusses philosoph-behavior; Experimental Psychology; and perception and Action, 1993.
2. Raymond J. Corsini, Alan J. Auerbach, Concise Encyclopedia of Psychology, Second edition, 1998.
3. Vũ Dũng (Chủ biên), Từ điển Tâm lý học, Nxb. Từ điển bách khoa, Hà Nội, 2008.