Trong khi xem xét lại những hồi ức của mình cùng với một vài nhà giải phẫu thần kinh học và nhà khoa học khác, tôi đã tìm đọc một vài giả thuyết mà có thể lý giải được những hồi ức của mình. Nói một cách thẳng thắn, tất cả những giả thuyết đó đều không giải thích được sự tương tác phong phú, mạnh mẽ, sống động và phức tạp của những trải nghiệm tại Lối Vào và Cốt Lõi (cõi giới “siêu thực”). Các giả thuyết đó như sau:
1. Một chương trình của cuống não sơ khai nhằm xoa dịu sự đau đớn và khổ sở của con người vào giờ phút lâm chung (“lập luận theo thuyết tiến hóa” - có thể chăng là một dấu tích của chiến thuật “giả chết” của các loài động vật có vú bậc thấp?). Điều này không lý giải được bản chất tương tác phong phú và mãnh liệt của các hồi ức.
2. Những hồi ức sai lệch từ những phần sâu hơn của hệ Limbic (hệ viền) (chẳng hạn như hạch hạnh nhân bên) vốn được bao bọc đủ bởi nhiều phần não để được bảo vệ một cách tương đối khỏi sự viêm nhiễm ở phần màng não, vốn chủ yếu chỉ diễn ra ở phần bề mặt não. Điều này không lý giải được cho bản chất tương tác phong phú và mãnh liệt của các hồi ức.
3. Tắc nghẽn glutamate nội sinh xảy ra cùng với trạng thái kích thích do nhiễm độc, gây ra những hiệu ứng giống với tác dụng của thuốc gây tê tạo ảo giác như ketamine (thỉnh thoảng được dùng để giải thích các trải nghiệm cận tử nói chung). Tôi đã đôi lần chứng kiến hiệu ứng của ketamine khi nó được dùng để gây mê vào khoảng thời gian tôi mới bắt đầu công việc trong lĩnh vực giải phẫu thần kinh ở Trường Y khoa Harvard. Trạng thái ảo giác nó gây ra là vô cùng hỗn loạn và khó chịu, hoàn toàn không giống chút nào với những gì tôi trải qua trong cơn hôn mê.
4. Nhiễm chất thức thần N,N-dimethyltryptamine (DMT) (từ tuyến tùng hay phần nào đó của bộ não). DMT, một chất đồng vận serotonin có trong tự nhiên (đặc biệt là với các thụ thể 5-HT1A, 5-HT2A và 5-HT2C), tạo ra những ảo giác sống động và trạng thái mộng mị. Cá nhân tôi quen thuộc với những trải nghiệm gây ra do các loại thuốc liên quan đến chất đồng vận/chất đối kháng serotonin (tức là chất gây ảo giác LSD, mescaline) khi tôi ở tuổi niên thiếu vào đầu những năm 1970. Tôi chưa từng có kinh nghiệm cá nhân nào với DMT nhưng tôi đã từng nhìn thấy nhiều bệnh nhân dưới ảnh hưởng của nó. Cái siêu thực sinh động mà tôi trải qua vẫn đòi hỏi phần vỏ não mới chịu trách nhiệm về âm thanh và hình ảnh phải tương đối nguyên vẹn để có thể tạo ra những trải nghiệm nghe-nhìn sống động và phong phú như trải nghiệm mà tôi đã có khi đang hôn mê. Tình trạng hôn mê kéo dài của tôi, gây ra bởi bệnh viêm màng não do vi khuẩn, đã làm tổn hại đáng kể phần vỏ não, nơi mà toàn bộ serotonin từ nhân raphe trong cuống não (hay DMT, một chất đồng vận serotonin) lẽ ra đã có thể tác động đến trải nghiệm âm thanh và hình ảnh. Nhưng phần vỏ não của tôi không hoạt động vào thời gian đó, và chất DMT đã chẳng có nơi nào trong não để tác động vào. Giả thuyết về DMT thất bại do tính siêu thực của trải nghiệm nghe-nhìn này, và sự thiếu vắng phần vỏ não để nó có thể tác động vào.
5. Giả thuyết cho rằng có một số vùng vỏ não được bảo tồn riêng biệt có thể giải thích phần nào trải nghiệm của tôi, nhưng khả năng xảy ra điều này rất thấp nếu căn cứ trên độ nghiêm trọng của bệnh viêm màng não của tôi và sự kháng cự của nó đối với các phương pháp điều trị trong cả một tuần: số lượng tế bào bạch cầu ngoại biên lên đến hơn 27.000/mm3, 31% là những “dải” có hạt độc, lượng bạch cầu ngoại biên trong dịch não tủy (DNT) lên đến hơn 4.300/mm3, lượng glucose trong DNT xuống còn 1,0 mg/dl, protein trong DNT là 1.340 mg/dl, ảnh hưởng lan rộng tại màng não cùng với những bất thường kèm theo trong não thể hiện trên ảnh chụp CT có tiêm thuốc cản quang, và các kết quả kiểm tra thần kinh cho thấy những biến đổi nghiêm trọng về chức năng ở vỏ não và sự rối loạn chức năng vận nhãn, chứng tỏ có sự tổn thương ở phần cuống não.
6. Trong nỗ lực lý giải tính chất “siêu thực” của trải nghiệm của mình, tôi đã xem xét giả thuyết này: Có khả năng là những mạng lưới neuron ức chế có thể đã là đối tượng bị ảnh hưởng chủ yếu, và điều này cho phép tạo ra mức độ hoạt động cao bất thường của các mạng lưới neuron kích thích, tạo ra trải nghiệm rõ ràng là “siêu thực” của tôi không? Thường thì bệnh viêm màng não sẽ ưu tiên phá hoại phần bề mặt vỏ não, và như vậy các tầng sâu hơn vẫn hoạt động được phần nào. Đơn vị tính toán của vỏ não mới là “cột chức năng” gồm sáu lớp, mỗi lớp có đường kính ngang là 0,2-0,3 mm. Có sự đan xen chặt chẽ theo chiều ngang giữa các cột liền kề sát nhau để phản ứng với các tín hiệu kiểm soát điều biến phần lớn bắt nguồn từ các vùng dưới của vỏ não (đồi thị, hạch nền, và cuống não). Mỗi cột chức năng có một thành phần ở bề mặt (các lớp từ 1-3), cho nên bệnh viêm màng não có thể làm gián đoạn hoạt động của mỗi cột một cách hiệu quả chỉ bằng việc phá hủy các lớp bề mặt của vỏ não. Sự phân bố về cấu trúc của các tế bào kích thích và ức chế, một sự phân bổ khá đồng đều trong cả sáu lớp, cho thấy giả thuyết này không đúng. Tình trạng viêm màng não lan tỏa ở phần bề mặt não làm vô hiệu hóa toàn bộ phần vỏ não mới bởi chính lối kiến trúc theo cột này. Sự hủy hoại toàn bộ bề dày là không nhất thiết để có thể tạo ra sự gián đoạn hoàn toàn về chức năng. Xét đến tình trạng tệ hại kéo dài của chức năng thần kinh của tôi (bảy ngày) và mức độ nhiễm trùng nghiêm trọng, rất khó có khả năng là những lớp sâu hơn trong vỏ não của tôi vẫn còn có thể hoạt động.
7. Một vài đồng nghiệp của tôi đã đưa ra định đề rằng phần đồi thị, hạch nền, và cuống não là những cấu trúc não sâu hơn (“các vùng dưới vỏ não”) có thể đã góp phần vào quá trình tạo ra các trải nghiệm siêu thực đó. Trong thực tế, không cấu trúc nào nói trên có thể đóng vai trò như thế nếu không có ít nhất một vài phần của vỏ não mới còn nguyên vẹn. Cuối cùng thì tất cả đều đồng ý rằng chỉ riêng những cấu trúc dưới vỏ não này thôi thì không thể xử lý các tính toán thần kinh phức tạp cần phải có để có thể dệt nên tấm thảm trải nghiệm tương tác phong phú đến vậy.
8. Một “hiện tượng khởi động lại” - một sự tổng hợp ngẫu nhiên những hồi ức kỳ quặc và rời rạc, gây ra bởi các hồi ức cũ trong phần vỏ não mới bị tổn thương. Điều này có thể xảy ra trong quá trình khởi động lại vỏ não để ý thức hoạt động trở lại sau một thời gian kéo dài toàn hệ thống bị lỗi, như trong căn bệnh viêm màng não lan tỏa của tôi. Đặc biệt là khi xét đến tính phức tạp của các hồi ức đầy tình tiết của tôi, giả thuyết này gần như không thể xảy ra.
9. Sự phát sinh ký ức bất thường thông qua một đường dẫn truyền đến trường thị giác cũ đi qua vùng trung não, thường được ghi nhận chủ yếu ở các loài chim và hiếm khi được thấy ở người. Hiện tượng này có thể được minh họa ở người bị mù vỏ não, do phần vỏ não thị giác bị tổn thương. Giả thuyết này không cung cấp chút manh mối nào dẫn đến trải nghiệm siêu thực mà tôi đã chứng kiến, và cũng không thể giải thích được sự xen kẽ giữa hình ảnh và âm thanh trong đó.