Otak Memainkan Perilaku Alih-alih Sebuah Kotak Musik

Ada sesuatu yang benar-benar luar biasa tentang otak. Kompleksitas, kerumitan, dan kekuatannya tak tertandingi di dunia keajaiban biologis. \xd

Oleh Slamet Samsoerizal

Para ahli ilmu saraf telah mengidentifikasi sel-sel otak khusus yang menciptakan beberapa sistem koordinat. Sistem ini bertindak sebagai semacam GPS, membantu kita memahami di mana kita berada dalam suatu urutan tindakan.

Ini mirip dengan kotak musik yang memainkan nada yang berbeda. Sel-sel otak kita dapat menjalankan urutan tindakan yang berbeda. Penelitian ini dipimpin oleh para ahli di University of Oxford dan Sainsbury Wellcome Centre di University College London (UCL). Temuan ini secara signifikan memberikan kontribusi pada pemahaman kita tentang kompleksitas fungsi otak, terutama dalam perencanaan dan penalaran. Penelitian ini memberikan lensa yang berharga untuk memeriksa kondisi kejiwaan seperti skizofrenia. Proses semacam ini sering kali menjadi kacau.

Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature, dimulai dengan sebuah penelitian rumit yang melibatkan tikus saat mereka mempelajari urutan perilaku yang berbeda, yang, terlepas dari variabilitasnya, memiliki struktur yang konsisten. Pendekatan ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengungkap bagaimana tikus menggeneralisasi struktur-struktur ini ke dalam tugas-tugas baru, yang menunjukkan ciri khas perilaku yang cerdas.

Analogi kotak musik menyoroti tujuan para peneliti: untuk memahami bagaimana otak mencapai kemampuan pemecahan masalah seperti itu di tingkat sel dan menyimpulkan algoritme yang digunakan untuk mencapainya. Para peneliti mengenalkan tikus pada satu set empat lokasi tujuan (A, B, C, dan D) yang disusun dalam satu lingkaran.

"Setelah mengalami cukup banyak urutan, tikus-tikus itu melakukan sesuatu yang luar biasa - mereka menebak bagian dari urutan yang belum pernah mereka alami sebelumnya," kata Dr. El Gaby.

"Saat mencapai D di lokasi baru untuk pertama kalinya, mereka tahu untuk langsung kembali ke A. Tindakan ini tidak mungkin diingat, karena tidak pernah dialami sebelumnya!"

Temuan ini memberikan bukti kuat,  bahwa tikus dapat memahami struktur umum tugas dan melacak posisi mereka dalam koordinat perilaku. Wawasan ini menawarkan pandangan yang lebih dalam tentang bagaimana algoritme fungsional otak beroperasi di tingkat sel, memfasilitasi perilaku yang kompleks dan adaptif.

Untuk mengeksplorasi dengan sangat detail bagaimana otak belajar dan melacak struktur tugas, para peneliti menggunakan probe silikon canggih untuk merekam aktivitas beberapa sel individu di korteks frontal medial tikus. Temuannya sangat menarik. Sel-sel tersebut secara kolektif memetakan kemajuan tujuan hewan, dengan satu sel menembak ketika tikus, misalnya, 70% dari jalan menuju tujuannya, terlepas dari lokasi atau jarak tertentu dari tujuan tersebut.

Para peneliti menyamakan sistem ini dengan sifat mekanis kotak musik, yang dapat dikonfigurasi untuk memainkan urutan nada apa pun. Dengan cara yang sama, otak dapat "memainkan" tindakan perilaku melalui sistem koordinat ini, yang menunjukkan kemampuannya yang luar biasa untuk mengeksekusi urutan tindakan yang berbeda dengan presisi dan fleksibilitas.

Menurut laporan Rodielon Putol dalam earth.com, implikasi dari penemuan ini menjangkau jauh melampaui ilmu saraf dasar. Tim peneliti berkolaborasi dengan psikiater untuk menerapkan temuan ini pada studi tentang kondisi kejiwaan seperti skizofrenia. Bukti awal menunjukkan bahwa pola aktivitas yang sama terjadi pada otak manusia, yang menawarkan penjelasan potensial tentang mengapa orang dengan skizofrenia mungkin salah menilai kemajuan mereka dalam mencapai tujuan.

Penelitian ini membuka pintu baru untuk memahami cara kerja otak dan perannya dalam perencanaan, penalaran, dan pelacakan perilaku. Investigasi di masa depan bertujuan untuk mengeksplorasi bagaimana pola-pola saraf ini berkembang dan beradaptasi selama pengalaman belajar yang baru, yang menjelaskan proses kognitif yang sehat maupun yang mengalami gangguan. ***