Đơn giản hơn bạn nghĩ?
Female Samurai Warrior (2017) by Gheorghe Virtosu
Các quá trình sinh lý của chúng ta ngày càng trở nên đơn giản hơn khi chúng ta già đi.
“Đơn giản, đơn giản, đơn giản!” Henry David Thoreau đã rao giảng trong cuốn hồi ký năm 1854 Walden của mình, đây là cuốn hồi ký mang đậm đức tính của cuộc đời người Spartan. Trong khi đó, Thánh Thomas Aquinas lại cho rằng sự đơn giản mang mọi người đến gần với Chúa hơn. Còn Isaac Newton tin rằng sự đơn giản dẫn ta đến chân lý. Quá trình đơn giản hóa có thể giải thích cho cái đẹp, xoá bỏ sự hỗn loạn, căng thẳng không cần thiết, và giúp chúng ta tập trung vào những gì thực sự quan trọng.
Đơn giản hoá cũng là dấu hiệu của sự lão hoá. Sự cường tráng và khoẻ mạnh của tuổi trẻ phụ thuộc rất nhiều vào sự phức tạp theo nhiều chiều hướng khác nhau. Chẳng hạn, xương trở nên vững chắc nhờ vào cấu trúc phức tạp của các mô liên kết. Trong khi, năng lực trí tuệ trỗi dậy từ các mạng lưới thần kinh liên kết với nhau. Ngay cả những chức năng dường như đơn giản như nhịp tim cũng dựa vào các mạng lưới tương tác của hệ thống điều khiển quá trình trao đổi chất, các con đường dẫn truyền tín hiệu, chuyển đổi gen và nhịp sinh học. Thế nhưng khi cơ thể chúng ta già đi, các cấu trúc giải phẫu và quá trình sinh lý này lại mất đi sự phức tạp vốn có, dần dà tính đàn hồi giảm đi và dẫn đến kết cục: sức khỏe suy yếu và bệnh tật triền miên.
Để hiểu được sự mất mát có phần đau đớn này, trước tiên chúng ta phải định nghĩa được sự phức tạp trong phạm vi khoa học. Hãy đến với cỗ máy Rube Goldberg - một cỗ máy mà cả thế giới cần phải suy nghĩ. Cỗ máy này sử dụng một chuỗi hành động rất phức tạp để thực hiện một nhiệm vụ vô cùng đơn giản đó là lau cằm. Mặc dù phần thiết kế này trông có vẻ điên rồ nhưng nó thực sự khá đơn giản: nhờ vào đầu vào, ta hoàn toàn có thể dự đoán được đầu ra. Sự đơn giản này giúp cho chúng ta dễ phán đoán được hoạt động xảy ra bên trong cỗ máy. Đồng thời, cỗ máy này có vẻ dễ bị tổn thương, nếu có một điểm trong dây chuyền bị đứt, nó sẽ làm hỏng toàn bộ hệ thống.
Trong một diễn biến khác, quá trình phức tạp bao gồm nhiều thành phần khác nhau tương tác trên nhiều quy mô theo thời gian và không gian. Vì các tương tác này là phi tuyến, đầu ra không tỷ lệ thuận với đầu vào, do đó, quá trình này có nhiều biến động và khó dự đoán hơn.
Bây giờ bạn hãy nhìn xuống đôi chân của mình, làm sao bạn có thể nâng đôi chân mình lên? Thực chất, bên trong cơ thể bạn đang diễn ra những biến đổi về hoá học, điện học, cơ học, chúng liên tục phối hợp với nhau theo từng cấp độ phân tử, tế bào, cơ quan và cơ thể. Đơn cử như, bộ máy di truyền bên trong các tế bào tạo ra protein để thực hiện chức năng tăng trưởng và duy trì các mô, cơ bắp. Hệ thống tiêu hoá có chức năng tiêu hóa và chuyển hóa đường để cung cấp năng lượng cho cơ thể. Trung tâm điều khiển của hệ thần kinh trung ương chịu trách nhiệm điều khiển hành vi. Trong khi các sợi dây thần kinh mang các thông điệp chuyển đến qua lại giữa các sợi cơ và não bộ. Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi thông điệp đến đúng nơi và cuối cùng, chân của bạn chuyển động trong không gian. Nhìn chung, quá trình này phức tạp hơn tất cả các phần mà nó vốn có.
Chúng ta có thể mượn các ý tưởng toán học, từ lý thuyết hỗn loạn cho đến các lĩnh vực liên quan đến động lực học phi tuyến, vật lý thống kê để định lượng sự phức tạp của các hệ sinh học. Trong số đó có thể kể đến khái niệm fractals. Fractal (hình phân dạng) là một vật thể hình học phức tạp bất đối xứng được tạo bởi các hình đơn giản được lặp đi lặp lại trên mọi tỉ lệ phóng đại. Ví dụ, mây, bờ biển, cây cối, sông, dãy núi và đường đứt gãy là các cấu trúc tương tự fractal. Dù bạn có quan sát chúng từ máy bay hay trên mặt đất, với kính lúp hay kính hiển vi, hình dạng của chúng vẫn giống nhau.
Trùng hợp thay, hệ thống động mạch, các nơ ron thần kinh hay hệ thống phế quản của con người cũng có cấu trúc tương tự như thế. Đó là về mặt không gian, còn nếu chúng ta xét thêm về khía cạnh thời gian, khá bất ngờ, chúng ta cũng sẽ thấy mô hình fractal trong các sơ đồ biến động theo thời gian, mô tả các tín hiệu sinh lý bao gồm nhịp tim, nhịp thở, huyết áp, sóng điện não hay sự bài tiết hormone, v.v.
Thế nhưng trái ngược với những gì chúng ta mong đợi, những biến động này không theo chu kỳ mà theo một kiểu biến động phức tạp hơn, đó là hỗn loạn xác định. Và nếu chúng ta quan sát chúng trong vài giây, vài phút, vài giờ hoặc vài ngày, thì những dao động biến thiên không đều này có vẻ tương tự nhau.
Vậy làm thế nào để chúng ta có thể đo độ phức tạp của cấu trúc fractal?
Chúng ta có thể tính toán kích thước của nó. Mô hình này đưa ra một thuộc tính là thang đo theo quy tắc lũy thừa: Thang đo lường càng nhỏ, chiều dài của vật thể càng lớn. Từ mối quan hệ nghịch đảo này, kích thước fractal cho chúng ta biết vật thể chiếm bao nhiêu trong không gian. Khoảng không gian chiếm dụng càng nhiều thì vật thể càng phức tạp bấy nhiêu. Chẳng hạn, một cấu trúc phân nhánh tương đối rậm rạp, ví dụ cây xanh, sẽ có kích thước fractal cao hơn so với cấu trúc nghiêng. Do đó, cấu trúc phân nhánh sẽ phức tạp hơn.
Một chuẩn đo phổ biến khác về độ phức tạp đó là “entropy đa hướng”. Chuẩn đo này thường áp dụng để đo các quá trình, chẳng hạn, biến thiên của nhịp tim hoặc biến thiên của các tư thế khi giữ thăng bằng theo thời gian. Entropy đa hướng tính toán khả năng một mẫu đo được lặp lại trong các khoảng thời gian khác nhau. Các mẫu có khả năng lặp lại rất thấp, như nhiễu trắng hoặc ngẫu nhiên, thì không phức tạp lắm. Thực tế, chẳng có mẫu nào có khả năng lặp đi lặp lại trong một khoảng thời gian duy nhất cả, chẳng hạn như dấu hình sin của một máy đếm nhịp. Các mẫu có thể giống nhau qua nhiều khoảng thời gian khác nhau, tuy nhiên, nó giống với fractal nhiều hơn, do đó, nó có vẻ phức tạp hơn.
Trở lại với câu chuyện trẻ đẹp. Một nhóm nghiên cứu cho rằng sự phức tạp về mặt sinh học giảm dần theo quá trình lão hóa, khi các mô, cơ quan khác nhau và con đường truyền đạt của chúng dần dần bị phá vỡ. Khi chúng ta già đi, các mạng lưới mô có hình dạng fractal trong não, xương, thận và da của chúng ta đều mất đi sự phức tạp về cấu trúc vốn có. Điều đó làm suy yếu khả năng thích ứng với căng thẳng và cuối cùng có thể dẫn đến bệnh tật. Chẳng hạn, khi các bè xương trong mô xương mỏng dần và không gắn kết được với nhau, xương trở nên giòn và dễ gãy hơn. Tương tự như thế, các tế bào thần kinh bị tổn thương và thoái hóa dần theo tuổi tác, gây ra bệnh Alzheimer và Parkinson.
Quá trình sinh lý cũng mất đi sự phức tạp khi chúng ta già đi. Nhịp tim là ví dụ gần gũi nhất để mô tả quá trình này. Dù trên thực tế, nhịp đập trung bình mỗi phút của tim có thể duy trì tương đối ổn định trong vòng đời của một con người, thế nhưng khi độ tuổi tăng dần, những biến động nhỏ trong khoảng thời gian giữa các nhịp trở nên đều đặn hơn. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy sự tương đồng giữa sự thay đổi này với bệnh tim và tỷ lệ tử vong: Tín hiệu về nhịp tim càng đơn giản thì khả năng xuất hiện nhịp đập bất thường, đau tim hay suy tim càng cao. Tương tự, điện thế hoạt động của hệ thần kinh xuất hiện ngày càng đơn giản ở người lớn tuổi. Khi độ phức tạp càng giảm thì các chức năng liên quan nhận thức và điều khiển hoạt động như dáng đi, sự chú ý hay trí nhớ cũng suy giảm theo.
Đừng quá lo lắng! Tin tốt lành gửi đến cho bạn đây, chúng ta có thể hoàn toàn làm chậm những mất mát này hoặc thậm chí đảo ngược sự già đi. Lão hóa ngược ư, có thật đấy!
Các nhà khoa học đã chứng minh rằng tập thể dục nhịp điệu và tăng cường sức đề kháng cho cơ thể có thể làm tăng sự phức tạp của nhịp tim. Tập Thái cực quyền, kết hợp với những vận động của cơ thể, thở và thiền định có tác dụng kiểm soát tư thế. Bạn có nhận thấy không, khi bạn đứng yên, cơ thể của bạn dường như lắc lư rất nhẹ nhàng. Bởi vì cơ bắp thực hiện các điều chỉnh nhỏ giúp cho bạn giữ thăng bằng. Và nếu bạn ghi lại những dao động này trên một tấm lực, bạn sẽ tính toán được độ phức tạp của chúng. Độ phức tạp càng thấp thì sự cân bằng càng kém, bạn đi sẽ chậm hơn và nguy cơ té ngã cao hơn. Thái cực quyền là lọ thần dược giúp bạn cải lão hoàn đồng đấy. Trong một nghiên cứu gần đây, chúng tôi thấy rằng chỉ cần 12 tuần tập luyện Thái cực quyền, người cao tuổi có thể cải thiện và linh hoạt hơn trong đong đưa tư thế, kể cả những người ở độ tuổi 90. Một tín hiệu đáng mừng, sau khi hoàn thành khóa luyện tập, tốc độ di chuyển của các học viên linh hoạt hơn, do đó có thể tránh được việc té ngã.
Chúng tôi cũng có thể cải thiện sự phức tạp của kiểm soát tư thế bằng cách áp dụng các rung động yếu, ngẫu nhiên vào lòng bàn chân. Cách thức can thiệp này hoạt động không rõ ràng. Chúng ta có thể không cảm nhận được những rung động này, một chút tiếng ồn ở mức độ thấp cho hệ thống cảm giác hay tăng thêm việc tiếp nhận những thụ thể thần kinh làm giảm ngưỡng kích thích của chúng. Hiện tượng này, được gọi là cộng hưởng ngẫu nhiên, nó thúc đẩy các tế bào thần kinh tập hợp lại và phản ứng với thông tin về địa điểm và vị trí của bàn chân. Kết quả là, cơ thể có thể thực hiện các điều chỉnh tư thế phức tạp hơn, và do đó dần thích nghi hơn.
Trên quy mô xã hội, chúng ta có thể nhận ra những lợi ích đến từ việc duy trì sự phức tạp. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sở hữu một mạng xã hội rộng lớn và đa dạng có mối liên quan chặt chẽ với việc sở hữu sức khỏe tinh thần và thể chất tốt hơn. Những cá nhân có kết nối với cộng đồng thường sống lâu hơn, ít trầm cảm hơn và có nhiều khả năng phục hồi sau các cơn đau tim, đột quỵ và các bệnh cấp tính hơn so với những người bị cô lập về mặt xã hội. Như vậy, chỉ cần thêm vào thói quen sống hàng ngày một vài sự phức tạp đơn giản, chúng ta có thể nhận được nhiều lợi ích to lớn. Chẳng hạn, học một kỹ năng mới hay giải các câu đố vui có thể giúp bạn cải thiện khả năng nhận thức, ngăn chặn chứng mất trí nhớ.
Chúng tôi có vài lời nhắn nhủ cuối cùng gửi đến bạn. Nếu bạn mơ ước được dưỡng già ở một bãi biển yên tĩnh hay một khu rừng hoang vắng, như Thoreau: “Sống một cuộc đời thong dong và đối mặt với duy nhất những vật chất thiết yếu của cuộc sống như thức ăn và nơi ở” thì bạn hãy lẩm bẩm câu thần chú mới: Phức tạp, phức tạp, phức tạp!
*Bài viết này đã được đăng trên Monster Box Group