Anda berencana mampir ke toko untuk membeli makan malam dalam perjalanan pulang. Saat ini, Anda sedang berada di kantor dengan secangkir kopi di tangan. Seorang rekan kerja menghampiri Anda dan menanyakan bahan yang dibutuhkan untuk pertemuan yang akan datang. Kemungkinan besar jawaban Anda pasti bukan “wortel”. Ini disebabkan karena otak manusia mengandung sirkuit yang mengambil memori yang sesuai untuk situasi saat ini.

Karya baru di laboratorium Howard Eichenbaum, seorang profesor dan direktur Boston University’s Center for Memory dan Brain, menunjukkan bahwa sirkuit ini mencakup jarak jauh di dalam otak dan mendukung dialog yang kompleks antara dua struktur otak.

Karya yang dipublikasikan dalam Nature Neuroscience, untuk pertama kalinya menggambarkan operasi sirkuit otak besar yang mengontrol perilaku kompleks.

Dengan mengungkapkan rincian komunikasi antara daerah otak untuk mengakses memori dengan, temuan ini memberi kepada peneliti suatu petunjuk klinis tentang cara komunikasi yang dapat terganggu pada gangguan otak yang mengganggu memori.

“Sistem ini memiliki keterlibatan pada hampir semua gangguan yang memengaruhi memori, skizofrenia, depresi, epilepsi, cedera otak traumatis dan gangguan stres pasca-trauma,” kata Charan Ranganath, seorang ahli saraf di University of California, Davis, yang mempelajari memori manusia, tetapi tidak terlibat dalam penelitian ini. “Kami benar-benar tertarik dalam memahami kemampuan menggunakan pengetahuan untuk membuat keputusan.”

Untuk mempelajari perilaku manusia yang kompleks, seperti mengingat informasi yang tepat pada waktu yang tepat, Howard Eichenbaum harus melatih tikus untuk menghafal bagian penting dari informasi dan kemudian menemukan cara bagi tikus untuk menggunakannya. Jadi tim Howard melatih tikus-tikus untuk menemukan Froot Loop di pot bunga.

“Tikus sangat menyukai Froot Loop,” kata Howard Eichenbaum.

Misalnya, tikus belajar bahwa sereal di ruangan A disembunyikan di dalam pot yang berisi manik-manik plastik berwarna ungu dengan bau yang manis. Namun, sereal di kamar B disembunyikan di dalam pot yang berisi sobekan kertas hitam dengan bau yang pedas.

“Tikus pintar mencium bau dan mengenali tekstur, jadi kami menggunakan petunjuk tekstur dan penciuman untuk mengarahkannya untuk mengekspresikan memorinya,” kata Howard Eichenbaum.

Tikus mencari sereal dari satu ruangan ke ruangan yang lain, tim Howard mencatat aktivitas otak tikus dengan menggunakan elektroda yang dimasukkan ke dalam otak tikus. Mereka memantau kedua hipokampus tikus, yaitu tempat memori di otak, dan korteks prefrontal yang dianggap sebagai koordinator.

Dalam penelitian sebelumnya, tim telah mempelajari bahwa sel saraf di korteks prefrontal berkaitan dengan adanya hadiah, seperti pot tertentu berisi tumpukan Froot Loop. Tim juga telah mengidentifikasi bahwa sel saraf di daerah ventral hipokampus mengenali ruangan yang dimasuki tikus.

Sel saraf di daerah dorsal hipokampus bekerja ketika tikus mengenali pot bunga yang pernah dilihat sebelumnya. Dalam percobaan terbaru ini, tim belajar bagaimana otak menempatkan potongan-potongan informasi bersama-sama untuk memandu keputusan, seperti pot mana yang harus digali.

Misalnya, ketika tikus memasuki ruangan A, daerah ventral hipokampus mentransmisikan sinyal ke korteks prefrontal, untuk mengenali ruangan A. Daerah dorsal hipokampus mulai bekerja untuk mengenali pot bunga. Korteks prefrontal, yang tahu bahwa hadiah di ruangan A berada di dalam pot berisi manik-manik berwarna ungu, mengirimkan informasi ini ke daerah dorsal hipokampus, sehingga masuk ke dalam memori si tikus.

“Kedua daerah hipokampus beroperasi bersama-sama sebagai suatu sistem, mirip seperti Handshaking ”, kognitif,” kata Howar. “Kami melihat pada tingkat sel saraf apa yang bekerja untuk kehidupan.”

Handshaking ini penting karena banyak hal yang bisa salah dan menggangunya. Ketika korteks prefrontal tidak diaktifakan untuk sementara, tikus mengais setiap pot, hal ini terjadi bukan karena tikus tidak mengenali pot tersebut tetapi disebabkan karena tikus tidak tahu pot mana berisi hadiah pada ruangan tikus berada.

“Korteks prefrontal memiliki peran yang sangat spesifik, yaitu tidak mengaktifkan memori yang tepat, melainkan mencegah munculnya memori yang salah,” kata Howard E.

Temuan ini relevan dengan penyakit pada manusia seperti skizofrenia. Penderita skizofrenia tidak memiliki kesulitan mengingat sesuatu hal tetapi sering mengalami kesulitan menyaring informasi yang tidak relevan atau tidak pantas.

“Jika hipokampus mengingat sesuatu, itu bagaikan suara bertepuk sebelah tangan. Ini tidak membantu Anda kecuali mencapai daerah yang dapat menggunakan informasi tersebut untuk membuat keputusan atau tindakan,” kata Charan Ranganath.

Tidak ada hubungan langsung secara anatomi antara korteks prefrontal dengan daerah dorsal hipokampus, sehingga tidak jelas bagaimana pesan tersebut diteruskan antara kedua daerah otak tersebut. Tetapi penelitian Howard ini menunjukkan bahwa ada jalur hubungan dua arah secara tidak langsung yang melibatkan irama theta, suatu irama yang lambat yang mendenyutkan otak. Irama theta berasal dari struktur yang sangat dalam di tengah otak, yang menyebabkan sinkronisasi antara hipokampus dan korteks prefrontal, dan memungkinkan informasi mengalir antara hipokampus dan korteks prefrontal.

Untuk mengeksplorasi kemungkinan ini, Howard menggunakan optogenetik, yaitu alat yang ampuh yang memungkinkan peneliti untuk mengkonfigurasi sel otak tertentu pada otak tikus sehingga sel otak dapat diaktifkan atau dinonaktifkan dengan menggunakan sinar laser. “Kami berharap untuk melacak seluruh jalur sirkuit yang sangat penting untuk dialog otak ini,” kata Howard.

Irama theta juga merupakan petunjuk penting bagi peneliti seperti Charan Ranganath. “Kami telah meneliti aktivitas theta di dalam otak manusia sekarang ini karena kami pikir hal ini berkaitan dengan kemampuan manusia untuk mengingat hal yang perlu diingat pada saat manusia perlu mengingatnya,” katanya.(Epochtimes/Vivi/Yant)

Share
Tag: Kategori: KESEHATAN

Video Popular