Otak kita menggunakan pola tembak yang berbeda untuk menyimpan dan memutar ulang ingatan – ScienceDaily

Otak kita menggunakan pola tembak yang berbeda untuk menyimpan dan memutar ulang ingatan – ScienceDaily


Dalam sebuah studi terhadap pasien epilepsi, para peneliti di National Institutes of Health memantau aktivitas listrik ribuan sel otak individu, yang disebut neuron, saat pasien menjalani tes memori. Mereka menemukan bahwa pola penembakan sel yang terjadi saat pasien mempelajari pasangan kata diputar ulang sepersekian detik sebelum mereka berhasil mengingat pasangan kata tersebut. Penelitian ini merupakan bagian dari uji coba Pusat Klinis NIH untuk pasien epilepsi yang resistan terhadap obat yang kejangnya tidak dapat dikontrol dengan obat-obatan.

“Memori memainkan peran penting dalam hidup kita. Sama seperti not musik direkam sebagai alur pada rekaman, tampaknya otak kita menyimpan memori dalam pola penembakan saraf yang dapat diputar ulang berulang kali,” kata Kareem Zaghloul, MD, Ph. .D., Seorang peneliti ahli bedah saraf di National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) NIH dan penulis senior dari studi yang diterbitkan di Ilmu.

Tim Dr. Zaghloul telah merekam arus listrik pasien epilepsi yang resistan terhadap obat yang untuk sementara waktu hidup dengan elektroda yang ditanamkan melalui pembedahan yang dirancang untuk memantau aktivitas otak dengan harapan dapat mengidentifikasi sumber kejang pasien. Periode ini juga memberikan kesempatan untuk mempelajari aktivitas saraf selama ingatan. Dalam studi ini, timnya memeriksa aktivitas yang digunakan untuk menyimpan memori pengalaman masa lalu kita, yang oleh para ilmuwan disebut memori episodik.

Pada tahun 1957, kasus penderita epilepsi HM memberikan terobosan dalam penelitian memori. HM tidak dapat mengingat pengalaman baru setelah sebagian otaknya diangkat melalui pembedahan untuk menghentikan kejang. Sejak itu, penelitian telah menunjuk pada gagasan bahwa ingatan episodik disimpan, atau dikodekan, sebagai pola aktivitas saraf yang diputar ulang oleh otak kita ketika dipicu oleh hal-hal seperti bau yang akrab atau riff nada yang menarik. Tetapi tepatnya bagaimana ini terjadi tidak diketahui.

Selama dua dekade terakhir, penelitian hewan pengerat menunjukkan bahwa otak dapat menyimpan ingatan dalam urutan penembakan saraf yang unik. Setelah bergabung dengan lab Dr. Zaghloul, Alex P. Vaz, BS, seorang MD, Ph.D. Mahasiswa Duke University, Durham, North Carolina, dan pemimpin penelitian ini memutuskan untuk menguji ide ini pada manusia.

“Kami pikir jika kami melihat dengan cermat data yang kami kumpulkan dari pasien, kami mungkin dapat menemukan hubungan antara memori dan pola penembakan saraf pada manusia yang serupa dengan yang terlihat pada hewan pengerat,” kata Vaz, seorang ahli biologi yang mengkhususkan diri. dalam mengartikan arti sinyal listrik yang dihasilkan oleh tubuh.

Untuk melakukan ini, mereka menganalisis pola penembakan neuron individu yang terletak di lobus temporal anterior, pusat bahasa otak. Arus dicatat saat pasien duduk di depan layar dan diminta untuk mempelajari pasangan kata seperti “kue” dan “rubah.” Para peneliti menemukan bahwa pola penembakan unik neuron individu dikaitkan dengan pembelajaran setiap pola kata baru. Kemudian, ketika seorang pasien diperlihatkan salah satu kata, seperti “kue,” pola tembakan yang sangat mirip diputar ulang hanya beberapa milidetik sebelum pasien dengan benar mengingat kata berpasangan “rubah”.

“Hasil ini menunjukkan bahwa otak kita mungkin menggunakan urutan aktivitas spiking saraf yang berbeda untuk menyimpan ingatan dan kemudian mengulanginya kembali saat kita mengingat pengalaman masa lalu,” kata Dr. Zaghloul.

Tahun lalu, timnya menunjukkan bahwa gelombang listrik, yang disebut riak, dapat muncul di otak hanya dalam hitungan detik sebelum kita mengingat sesuatu dengan benar. Dalam studi ini, tim menemukan hubungan antara riak yang tercatat di lobus temporal anterior dan pola lonjakan yang terlihat selama pembelajaran dan memori. Mereka juga menunjukkan bahwa riak yang direkam di area lain yang disebut lobus temporal medial sedikit mendahului pemutaran ulang pola penembakan yang terlihat di lobus temporal anterior selama pembelajaran.

“Hasil kami mendukung gagasan bahwa ingatan melibatkan pemutaran ulang terkoordinasi pola penembakan saraf di seluruh otak,” kata Dr. Zaghloul. “Mempelajari bagaimana kita membentuk dan mengambil kembali ingatan mungkin tidak hanya membantu kita memahami diri kita sendiri tetapi juga bagaimana sirkuit saraf rusak dalam gangguan ingatan.”

Studi ini didukung oleh NINDS Intramural Research Program dan hibah pelatihan NIH (NS113400, GM007171).

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Pengeluaran SGP

Author Image
adminProzen