Quen sát là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu về hiện tượng quen sát

Quen sát (hay habituation of smell) là hiện tượng giảm dần khả năng nhận biết hoặc cảm nhận một mùi sau một thời gian tiếp xúc liên tục. Đây là một dạng thích nghi cảm giác, thuộc nhóm quá trình thần kinh học và hành vi được ghi nhận ở hầu hết các loài động vật có hệ khứu giác phát triển, trong đó có con người. Khi một cá nhân ở trong một môi trường có mùi liên tục, hệ thần kinh khứu giác sẽ giảm mức độ phản ứng với mùi đó theo thời gian, khiến người đó "không còn ngửi thấy" mùi dù nó vẫn tồn tại.

Khác với hiện tượng cảm giác mùi đơn thuần, quen sát là một quá trình học tập phi liên kết (non-associative learning), tức là cá thể học cách không phản ứng với một kích thích lặp đi lặp lại mà không kèm theo hậu quả tích cực hay tiêu cực. Đây là yếu tố sinh tồn quan trọng vì giúp tiết kiệm năng lượng não bộ, tránh quá tải thông tin và duy trì sự tập trung vào các kích thích mới hoặc nguy hiểm hơn.

Các nhà khoa học phân biệt quen sát với các dạng thích nghi cảm giác khác như mệt mỏi khứu giác hay ngưỡng mùi, bằng cách xem xét thời gian phục hồi, vị trí diễn ra (ngoại vi hay trung ương) và đặc điểm sinh lý của phản ứng khứu giác.

Cơ chế thần kinh học của quen sát

Quen sát không chỉ là kết quả của việc “ngó lơ” mùi mà là một hiện tượng được điều chỉnh phức tạp ở cấp độ thần kinh. Quá trình này diễn ra tại nhiều cấp độ trong hệ khứu giác, từ thụ thể khứu giác tại biểu mô mũi đến các trung tâm xử lý mùi trong não như olfactory bulb, anterior piriform cortex và orbitofrontal cortex.

Ở cấp độ ngoại vi, các thụ thể khứu giác bị giảm tính nhạy khi tiếp xúc lặp lại với cùng một loại phân tử mùi. Tuy nhiên, phần lớn quá trình quen sát được chứng minh là xảy ra ở cấp độ trung ương. Dữ liệu từ chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) cho thấy sự sụt giảm hoạt động trong vỏ não khứu giác sau khi tiếp xúc kéo dài với mùi.

Một số nghiên cứu cho thấy mối liên hệ trực tiếp giữa tần suất lặp lại mùi và sự giảm biên độ của sóng điện não đáp ứng với mùi đó. Cơ chế thần kinh học có thể được tổng hợp trong bảng sau:

Vị trí	Vai trò trong quen sát
Thụ thể khứu giác (OE)	Giảm phản ứng ban đầu, thích nghi tạm thời
Olfactory bulb	Lọc và điều chỉnh tín hiệu khứu
Piriform cortex	Lưu trữ mô hình nhận dạng mùi, giảm nhạy sau lặp lại
Orbitofrontal cortex	Liên kết mùi với trí nhớ và cảm xúc

Quen sát và sự khác biệt với mệt mỏi khứu giác

Mặc dù quen sát và mệt mỏi khứu giác đều dẫn đến việc giảm cảm nhận mùi, nhưng chúng khác nhau về cơ chế và biểu hiện. Mệt mỏi khứu giác (olfactory fatigue) là hiện tượng thụ thể khứu giác ở mũi bị quá tải do tiếp xúc liên tục với phân tử mùi, dẫn đến giảm tín hiệu gửi đến não. Trong khi đó, quen sát diễn ra chủ yếu ở trung ương và có liên quan đến sự thay đổi nhận thức và xử lý thần kinh.

So sánh hai hiện tượng này:

• Vị trí diễn ra: Mệt mỏi xảy ra ở tế bào thụ thể (ngoại vi), còn quen sát diễn ra ở vỏ não khứu giác (trung ương).
• Tốc độ phục hồi: Mệt mỏi cần thời gian dài hơn để phục hồi so với quen sát, vốn có thể đảo ngược nhanh khi ngửi mùi mới.
• Ảnh hưởng bởi chú ý: Quen sát có thể bị phá vỡ nếu cá thể chủ ý chú tâm đến mùi, còn mệt mỏi thì không bị ảnh hưởng bởi sự chú ý.

Điều này quan trọng trong nghiên cứu hành vi và y học, đặc biệt khi đánh giá bệnh nhân mất khứu giác hoặc thay đổi cảm nhận mùi sau phẫu thuật hoặc nhiễm virus.

Vai trò của quen sát trong sinh tồn và thích nghi

Trong tiến hóa, quen sát là một chiến lược thích nghi có lợi cho sinh vật. Hệ thần kinh không thể xử lý liên tục tất cả các kích thích giác quan, vì vậy khả năng giảm phản ứng với các mùi không thay đổi giúp giải phóng nguồn lực cho việc phát hiện mùi mới, đặc biệt là các mùi cảnh báo nguy hiểm.

Ví dụ:

• Khi sống gần nhà máy thực phẩm hoặc trại chăn nuôi, người dân có thể quen sát với mùi đặc trưng sau vài ngày.
• Quen sát với mùi cơ thể của chính mình giúp não ưu tiên phát hiện các mùi ngoại lai (mùi nguy hiểm, mùi người lạ).
• Trong môi trường tự nhiên, động vật quen với mùi của chính chúng nhưng dễ dàng phát hiện mùi của kẻ săn mồi.

Điều này đồng thời liên quan đến sự an toàn cá nhân và xã hội. Ở môi trường làm việc có mùi khí gas nhẹ, nhân viên có thể không phát hiện rò rỉ nếu đã quen sát, làm tăng nguy cơ tai nạn. Do đó, nhiều hệ thống báo động sử dụng mùi biến đổi liên tục để tránh hiện tượng này.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ và cường độ của quen sát

Quen sát không xảy ra đồng đều cho mọi mùi hoặc mọi người. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ (thời gian để cảm nhận mùi giảm đáng kể) và cường độ (mức độ giảm cảm nhận). Hiểu rõ các yếu tố này giúp ứng dụng hiện tượng một cách hiệu quả trong các lĩnh vực như thiết kế không gian, điều trị rối loạn khứu giác và phát triển sản phẩm hương liệu.

Một số yếu tố chính bao gồm:

• Nồng độ mùi: Mùi có nồng độ cao thường gây ra hiện tượng quen sát nhanh và mạnh hơn so với mùi nhẹ.
• Loại hợp chất mùi: Một số nhóm hóa học như este hoặc xeton dễ gây quen sát hơn so với hợp chất chứa lưu huỳnh.
• Thời gian tiếp xúc: Thời gian tiếp xúc càng lâu thì mức độ giảm phản ứng càng rõ rệt.
• Tính chủ quan: Cảm xúc, trí nhớ và mức độ chú ý của cá nhân có thể làm tăng hoặc giảm tốc độ quen sát.
• Giới tính và độ tuổi: Người trẻ tuổi và nữ giới thường có khứu giác nhạy hơn, dẫn đến tốc độ quen sát khác biệt.

Bảng sau thể hiện mức độ quen sát trung bình theo loại mùi và thời gian tiếp xúc, dựa trên nghiên cứu hành vi khứu giác:

Loại mùi	Hợp chất chính	Thời gian gây quen sát (phút)	Mức độ quen sát (0-100)
Mùi nước hoa	Este	5–10	85
Mùi cá biển	Amin	15–20	60
Mùi hành tây sống	Allyl sulfide	20–25	50
Mùi xăng dầu	Hydrocarbon	7–12	75

Ứng dụng của hiện tượng quen sát

Quen sát được ứng dụng rộng rãi trong marketing, y học, thiết kế không gian và phục hồi chức năng giác quan. Trong ngành bán lẻ, các thương hiệu dùng mùi hương để tạo ấn tượng ban đầu nhưng cũng điều chỉnh chu kỳ khuếch tán để tránh khách hàng bị quen sát với mùi, làm giảm hiệu quả cảm xúc.

Trong trị liệu, người mất khứu giác (anosmia hoặc hyposmia) được huấn luyện bằng kỹ thuật "đào tạo mùi" (olfactory training), trong đó bệnh nhân ngửi bốn mùi chuẩn (hoa hồng, chanh, bạch đàn, đinh hương) mỗi ngày. Phương pháp này tận dụng hiện tượng quen sát và tái kích hoạt mạng lưới thần kinh khứu giác trung ương.

Ngoài ra, hiện tượng quen sát còn giúp xây dựng môi trường làm việc và sinh hoạt hiệu quả hơn. Ví dụ:

• Trong bệnh viện, mùi thuốc khử trùng được thay đổi thường xuyên để tránh gây cảm giác khó chịu kéo dài.
• Trong thiết kế khách sạn, các khu vực như sảnh và thang máy sử dụng mùi hương nhẹ để tăng cảm giác thư giãn nhưng được đổi định kỳ để duy trì hiệu quả.

Các nghiên cứu như Herz & Engen (2017) chỉ ra rằng mùi ảnh hưởng mạnh đến trí nhớ và cảm xúc, nhưng nếu quen sát xảy ra nhanh, hiệu ứng này sẽ suy giảm theo thời gian.

Quen sát trong nghiên cứu mùi và công nghệ cảm biến

Trong lĩnh vực công nghệ mùi, hiện tượng quen sát đặt ra thách thức đối với sự phát triển của hệ thống mũi điện tử (electronic nose). Các cảm biến sinh học mô phỏng khứu giác có thể bị "quen mùi" nếu không có cơ chế hiệu chuẩn hoặc làm mới tín hiệu, làm giảm độ chính xác trong phân tích khí hoặc phát hiện hóa chất độc hại.

Một số hệ thống hiện đại sử dụng thuật toán mạng thần kinh để tái mô hình hóa quá trình nhận diện mùi, cho phép điều chỉnh theo thời gian và loại bỏ nhiễu do quen sát. Đây là bước tiến quan trọng trong các ứng dụng như:

• Kiểm tra chất lượng thực phẩm theo mùi hỏng
• Phát hiện rò rỉ khí trong nhà máy hóa chất
• Chẩn đoán y học qua mùi hơi thở bệnh nhân

Mô hình toán học cũng được sử dụng để mô phỏng quá trình quen sát. Một công thức phổ biến là:

$R(t) = R_0 \cdot e^{-\lambda t}$

Trong đó:

• $R(t)$: mức độ phản ứng của hệ thần kinh với mùi tại thời điểm $t$
• $R_0$: phản ứng ban đầu khi tiếp xúc mùi
• $\lambda$: hằng số mô tả tốc độ quen sát, phụ thuộc vào cá nhân và tính chất mùi

Tác động đến sức khỏe và tâm lý

Quen sát có thể mang lại lợi ích trong việc lọc bỏ mùi nền không cần thiết, nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro nếu người tiếp xúc không còn nhận ra mùi cảnh báo như khí gas rò rỉ, thức ăn ôi thiu hoặc hóa chất độc hại. Một số tai nạn công nghiệp nghiêm trọng từng ghi nhận nhân viên không phát hiện được khí rò rỉ do đã quen sát với mùi nhẹ của khí trong môi trường làm việc.

Về mặt tâm lý, một số nghiên cứu cho thấy hiện tượng quen sát quá mức có liên hệ với rối loạn trầm cảm, mất hứng thú và suy giảm khả năng cảm nhận tích cực từ môi trường. Cảm xúc tích cực do mùi mang lại – như mùi cà phê buổi sáng hoặc hương thơm từ người thân – có thể mờ nhạt nếu hiện tượng quen sát diễn ra quá nhanh.

Trong tâm lý học lâm sàng, một số nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng sự tái nhạy cảm khứu giác như một công cụ hỗ trợ điều trị hội chứng căng thẳng, lo âu, hoặc PTSD. Việc khơi gợi ký ức tích cực thông qua mùi chưa bị quen sát là một hướng nghiên cứu đang phát triển.

Kết luận

Quen sát là một hiện tượng sinh lý và tâm lý học phức tạp, có ảnh hưởng sâu sắc đến hành vi, nhận thức và sức khỏe con người. Dù xảy ra tự nhiên, nó có thể được điều chỉnh và tận dụng trong nhiều ứng dụng khoa học và đời sống. Hiểu rõ cơ chế và tác động của quen sát không chỉ giúp cải thiện trải nghiệm giác quan mà còn mở ra các hướng nghiên cứu mới trong y học, kỹ thuật và thiết kế môi trường sống.

Tài liệu tham khảo

1. Dalton, P. (2000). Psychophysical and behavioral characteristics of olfactory adaptation. Chemical Senses, 25(4), 487–492. https://doi.org/10.1093/chemse/25.4.487
2. Herz, R. S., & Engen, T. (2017). Odor memory and habituation. Current Opinion in Neurobiology, 47, 95–100. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959438817300481
3. Poellinger, A., et al. (2001). Activation and habituation in olfaction—An fMRI study. NeuroImage, 13(4), 547–560. https://doi.org/10.1006/nimg.2000.0713
4. Hummel, T., et al. (2009). Effects of olfactory training in patients with olfactory loss. Laryngoscope, 119(3), 496–499. https://doi.org/10.1002/lary.20101
5. Boesveldt, S., & Parma, V. (2021). The importance of the olfactory system in human well-being, through the lens of COVID-19. Chemical Senses, 46, bjab012. https://doi.org/10.1093/chemse/bjab012