WATV.org is provided in English. Would you like to change to English?

Khám phá lại về bàn tay con người

1406 Xem

Bác sĩ phẫu thuật người Anh Charles Bell từng cảm thán: “Chúng ta phải thú nhận rằng đây chính là công cụ đỉnh cao của sự hoàn hảo mà chúng ta có được.” Nhà triết học người Đức Immanuel Kant coi đây là phần có thể nhìn thấy được của não bộ; còn nhà toán học, sinh vật học và sử học khoa học người Anh Jacob Bronowski đã ca ngợi đây là “phần vượt trội của tâm trí”. Đó là cái gì vậy?

Đó là bàn tay của con người. Trên thực tế, vì bàn tay là bộ phận cơ thể rất quen thuộc với chúng ta nên ít khi chúng được chú ý đến. Tuy nhiên, chỉ cần đeo găng tay vào là chúng ta có thể ngay lập tức cảm nhận được sự bất tiện khi dùng tay làm hầu hết mọi việc. Do đó, chúng ta có thể thấy được tầm quan trọng của đôi tay.

Thế giới không có đôi tay

Nếu thiếu đi đôi tay, thế giới không chỉ dừng lại ở việc cảm thấy bất tiện. Không có đôi tay thì những lĩnh vực cần sử dụng tay như âm nhạc, bóng chày và bóng rổ sẽ biến mất. Ngoài ra, chúng ta cũng không thể chơi được những nhạc cụ đòi hỏi sự chuyển động tinh tế của đôi tay. Quần áo sẽ không có khuy hay khóa kéo và nhẫn cũng không cần tồn tại nữa. Vấn đề lớn hơn thế là ngay cả nền văn minh hiện tại và những thành tựu của nhân loại cho đến ngày nay cũng không thể duy trì được.

Hệ thống chữ số cho phép văn minh nhân loại phát triển cũng bắt nguồn từ đôi tay. Theo các nhà nhân chủng học, hệ thập phân (cơ số 10) mà được sử dụng nhiều nhất và được tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới, cũng bắt nguồn từ mười ngón tay của loài người. Chúng ta có thể dễ dàng tìm được chứng cớ cho điều này thông qua từ nguyên về số từ trong tiếng Hàn. Ví dụ, từ “số năm” trong tiếng Hàn bắt nguồn từ từ “đóng” tất cả các ngón tay và từ “mười” là “mở” tất cả các ngón tay. Hơn nữa, có một quan điểm chiếm ưu thế cho rằng hệ thập nhị phân1 và hệ lục thập phân2 cũng được tạo ra bằng cách dùng ngón cái để đếm khớp của các ngón tay còn lại trên bàn tay.

1. Hệ thập nhị phân là hệ đếm ký hiệu vị trí sử dụng 12 làm cơ sở của nó. Ví dụ: 1 tá bút chì có 12 chiếc và 1 năm có 12 tháng.

2. Hệ lục thập phân là hệ đếm sử dụng 60 làm cơ sở của nó. Ví dụ: Hệ thống này được sử dụng làm đơn vị đo thời gian, trong đó 60 giây bằng 1 phút và 60 phút bằng 1 giờ.

Năm ngón tay, đỉnh cao của sự hoàn hảo

Cấu tạo của bàn tay đã có đóng góp to lớn đối với sự phát triển của nền văn minh nhân loại như thế nào? Bàn tay của phôi thai người có hình dạng giống như mái chèo. Không lâu sau đó, các tế bào giữa các ngón tay biến mất và mười ngón tay thành hình. Chúng ta thường lặp lại hành động mở và nắm chặt tay hơn 25 triệu lần trong đời. Lực cầm nắm của nam giới trung bình là 50㎏ và của nữ giới là 30㎏.

Bàn tay được cấu tạo bởi 8 xương ở cổ tay, 5 xương ở lòng bàn tay và 14 xương ở ngón tay. Tổng số xương ở cả hai bàn tay là 54, chiếm 25% trong tổng số 206 xương của con người. 25 khớp nối giữa các xương cùng rất nhiều dây chằng và cơ cho phép chúng ta thực hiện 58 loại cử động đa dạng; ngay cả một động tác đơn giản cũng cần sự phối hợp phức tạp giữa các bộ phận của bàn tay.

Trên đầu ngón tay của chúng ta có móng tay được làm bằng protein bảo vệ cứng cáp. Móng tay đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các vật thể nhỏ vì chúng bảo vệ và hỗ trợ các đầu ngón tay vốn nhạy cảm. Nhờ dấu vân trên đầu ngón tay, chúng ta có thể cầm nắm đồ vật một cách chắc chắn với lực ma sát thích hợp. Khi diện tích bề mặt tiếp xúc của đầu ngón tay tăng lên, số lượng các điểm cảm giác cũng tăng lên giúp chúng ta thực hiện được những công việc tinh vi hơn.

Nhà giải phẫu học Bernhard Albinus mô tả ngón tay cái là “bàn tay nhỏ” và Isaac Newton từng nói “Ngay cả khi không có bằng chứng nào khác, chỉ riêng ngón tay cái cũng có thể thuyết phục tôi về sự tồn tại của Đức Chúa Trời.” Vì bàn tay quá phức tạp và đặc biệt. So với các loài linh trưởng (chẳng hạn như vượn lớn hoặc khỉ), con người có ngón cái ở vị trí đối diện với bàn tay và dài hơn 2,5㎝. Nhờ ngón tay cái dài hơn và độc lập này, con người có thể cầm nắm một cách chắc chắn các vật thể với hình dạng khác nhau. Nhưng nếu ngón cái dài hơn ngón giữa thì rất khó để tinh chỉnh đồ vật mặc dù vẫn có thể cầm nắm được.

Cử động chính xác nhất mà chỉ bàn tay con người mới có khả năng làm được là chạm đầu ngón tay cái vào đầu ngón tay trỏ. Ở loài tinh tinh, đầu ngón tay cái có thể chạm được vào đầu ngón trỏ nhưng không ổn định và không thể thao tác một cách khéo léo do ngón trỏ quá dài. So với động vật, con người có thể tối đa hóa tiếp xúc giữa hai đầu ngón tay và thậm chí có thể điều chỉnh diện tích bề mặt tiếp xúc.

Vì vậy, khi thao tác với những vật thể nhỏ, chúng ta có thể kiểm soát lực một cách tinh tế hoặc thay đổi hướng tùy ý. Khi chơi piano hoặc gõ bàn phím máy tính, năm ngón tay có thể tự do di chuyển nhờ vào các khớp đốt ngón tay linh hoạt. Nhưng tại sao lại là năm ngón tay? Nhà sinh vật học người Anh, Chris Hays đã công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí New Scientist số ngày 12 tháng 5 năm 2001 rằng “Năm là con số kỳ diệu”. Ông lập luận rằng nếu động vật có nhiều hơn năm ngón thì các xương chi khác của chúng sẽ bị biến dạng. Trên thực tế, không loài động vật nào có từ sáu ngón trở lên. Ngón thứ sáu của gấu trúc, còn gọi là ngón cái giả, chỉ đơn giản là do một xương vừng quay phát triển thành, tức là xương cổ tay đã bị biến dạng. Độ dài khác nhau của các ngón tay cũng cho phép chúng ta thực hiện những động tác đa dạng. Nếu chúng ta nắm chặt bàn tay lại trong khi duỗi thẳng ngón út lên thì sẽ cảm thấy lực yếu dần. Điều này chứng tỏ rằng chúng ta có thể phát huy sức mạnh nhiều nhất và thực hiện các thao tác tinh vi khi sử dụng cả năm ngón tay. Như vậy, năm ngón tay là đỉnh cao của sự hoàn hảo.

Bàn tay là một phần của não bộ

Các chức năng vận động của tay có thể được phát triển là nhờ vào hệ thống điều khiển thần kinh nằm trong các đường dẫn truyền cảm giác và vận động của hệ thần kinh, được kết nối trực tiếp từ đại não đến cơ tay. Khi các tín hiệu từ đại não được truyền trực tiếp đến các cơ của bàn tay thì não sẽ trực tiếp điều khiển các cơ ngón tay. Hơn nữa, vì phần vỏ não điều khiển chức năng của bàn tay chiếm 30% diện tích toàn thể nên hoàn toàn hợp lý và chính xác khi nói rằng bàn tay là một phần của não bộ.

Bàn tay tích cực làm cho não bộ phát triển. Tiến sĩ người Đức Albert đã công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Nature rằng vùng vỏ não điều khiển chức năng của bàn tay ở những người đọc chữ nổi Braille được mở rộng hơn. Điều này củng cố cho quan điểm rằng não được tái tổ chức để thu nhận thông tin do bàn tay cung cấp. Nghĩa là hành động nắm và mở bàn tay có thể giúp phát triển trí não của em bé.

Bàn tay, một con mắt khác

Cảm giác nước lạnh chảy trên tay. Chữ “NƯỚC” được viết lên lòng bàn tay. Đây là khoảnh khắc mà Helen Keller lần đầu tiên hiểu được ngôn ngữ. Đối với một người không thể nhìn hay nghe như bà, bàn tay là một con mắt khác. Bằng cách dùng tay chạm vào đồ vật và hiểu những từ được viết trong lòng bàn tay, bà đã giao tiếp với thế giới.

Những kỳ tích như vậy có thể xảy ra là nhờ các thụ thể xúc giác (thụ thể Meissner 3) nhóm lại bên dưới các đầu ngón tay. Do đó, bàn tay chúng ta có thể phân biệt các tiếp xúc đa dạng chính xác hơn bất kỳ bộ phận nào khác trên cơ thể. Ngoài ra, nhờ bàn tay được gắn vào cánh tay dài nên chúng ta có thể tìm kiếm đồ vật cả ở những góc khuất và thậm chí phân biệt các vật thể trong bóng tối bằng cách cảm nhận thay vì nhìn bằng mắt.

3. Thụ thể Meissner là một loại thụ thể cơ học và là dây thần kinh kết nối với da, chịu trách nhiệm cảm nhận những tiếp xúc nhẹ. Chúng tập trung nhiều nhất ở vùng da dày không có lông tóc, đặc biệt là ở những vùng có dấu vân ở ngón tay và ngón chân.

Cho đến giờ, chúng ta vẫn chưa nhận ra sự thật rằng bản thân đang sở hữu đôi bàn tay tuyệt vời đến vậy. Nhìn thấy những con voi trong vườn thú ăn bằng vòi, chúng ta reo hò hoan hô; nhìn thấy gấu trúc nắm lấy cây trúc bằng bàn chân trước, chúng ta trầm trồ cảm thán. Tuy nhiên, chúng ta lại chẳng mấy quan tâm đến năng lực của đôi tay mình. Dù gõ máy tính và sử dụng điện thoại thông minh cả ngày nhưng chúng ta lại quên mất sự thật rằng chúng ta phải dùng đôi tay của mình để làm mọi việc.

Edward, nhân vật chính của phim Scissorhands, là một người nhân tạo có bàn tay làm bằng chiếc kéo. Vì bàn tay là kéo, nên anh không thể vuốt ve má của những người mình yêu thương hay ôm lấy họ. Điều này không chỉ xảy ra trong phim mà ngoài đời cũng vậy. Ngay cả những robot mới nhất với bàn tay và ngón tay giống con người nhờ vào tất cả những tiến bộ trong kỹ thuật và công nghệ máy tính, cũng không thể cầm nắm hoặc điều khiển các đồ vật một cách khéo léo như bàn tay con người. Điều khó khăn nhất mà các nhà khoa học và các kỹ sư phải đối mặt để tạo ra một robot hoàn hảo chính là tái tạo bàn tay hoàn hảo của con người. Bàn tay hoàn hảo, kiệt tác của Đấng Sáng Tạo, rất gần gũi với chúng ta.

Tham khảo
John Russell Napier, Russell H. Tuttle, Hands, Princeton University Press, 1993 (John Russell Napier, Russell H. Tuttle, Bàn tay, Nhà xuất bản Đại học Princeton, 1993)
“몸의 과학 (Khoa học cơ thể)”, tác giả Choi Seung Il
“있다면 없다면 (Nếu có, nếu không có)”, tác giả Jeong Jae Seung, đồng tác giả cuốn Khoa học về giấc mơ
James Le Fanu, Why Us?: How Science Rediscovered The Mystery Of Ourselves, Pantheon, 2009 (Khoa học tái khám phá bí ẩn về con người, tác giả James Le Fanu)
Kim Jeong Hoon, “손에 땀을 쥐게 하는 손의 비밀 (Bí mật của đôi tay khiến bàn tay của bạn đổ mồ hôi)”, Hương khí khoa học của KISTI (số ngày 10 tháng 11 năm 2006)