Ahli saraf telah menentukan bahwa beberapa pengalaman sehari-hari diubah menjadi kenangan permanen selama tidur melalui proses yang difasilitasi oleh otak. Sebuah studi baru-baru ini yang dipimpin oleh NYU Grossman School of Medicine telah mengidentifikasi “gelombang tajam” di hipokampus sebagai mekanisme kunci yang memilih ingatan mana yang akan dipertahankan secara permanen. Riak-riak ini terjadi pada saat-saat menganggur dan memainkan peran penting dalam menentukan pengalaman mana, yang diikuti oleh banyak riak, yang dikonsolidasikan ke dalam kenangan jangka panjang selama tidur.
Penelitian terbaru mengidentifikasi “riak gelombang tajam” di hipokampus sebagai mekanisme otak yang menentukan pengalaman sehari-hari mana yang menjadi kenangan permanen, dengan riak yang signifikan selama saat-saat menganggur menyebabkan konsolidasi memori saat tidur.
Ahli saraf telah menemukan selama beberapa dekade terakhir bahwa otak mengubah beberapa pengalaman sehari-hari menjadi kenangan abadi saat tidur di malam yang sama. Sebuah penelitian baru-baru ini memperkenalkan mekanisme yang menentukan ingatan mana yang cukup penting untuk disimpan di otak sampai tidur memantapkan ingatan tersebut secara permanen.
Dipimpin oleh para peneliti dari NYU Grossman School of Medicine, penelitian ini berkisar pada sel-sel otak yang disebut neuron yang “menembak” – atau menyebabkan perubahan keseimbangan muatan positif dan negatif – untuk mengirimkan sinyal listrik yang menyandikan ingatan. Kelompok besar neuron di wilayah otak yang disebut hipokampus bekerja bersama dalam siklus ritmis, menciptakan rangkaian sinyal dalam hitungan milidetik satu sama lain yang dapat mengkodekan informasi kompleks.
Disebut “riak gelombang tajam”, “teriakan” ke seluruh otak ini mewakili pengaktifan 15 persen neuron hipokampus yang hampir bersamaan, dan diberi nama berdasarkan bentuk yang dihasilkan ketika aktivitasnya ditangkap oleh elektroda dan direkam pada a grafik.
Sementara penelitian sebelumnya telah mengaitkan riak dengan pembentukan memori saat tidur, studi baru yang diterbitkan baru-baru ini di jurnal tersebut Sains, menemukan bahwa peristiwa siang hari yang diikuti segera oleh lima hingga 20 riak gelombang tajam diputar ulang lebih banyak selama tidur dan kemudian dikonsolidasikan menjadi kenangan permanen. Peristiwa yang diikuti oleh sedikit atau bahkan tidak ada riak gelombang yang tajam gagal membentuk kenangan abadi.
“Studi kami menemukan bahwa gelombang-riak yang tajam adalah mekanisme fisiologis yang digunakan oleh otak untuk ‘memutuskan’ apa yang harus disimpan dan apa yang harus dibuang,” kata penulis studi senior György Buzsáki, MD, PhD, Profesor Ilmu Saraf Biggs di Departemen Ilmu Saraf. Ilmu Saraf dan Fisiologi di NYU Langone Health.
Berjalan dan Berhenti
Studi baru ini didasarkan pada pola yang sudah diketahui: mamalia, termasuk manusia, mengalami dunia selama beberapa saat, lalu berhenti sejenak, kemudian mengalami lebih banyak pengalaman, lalu berhenti lagi. Setelah kita memperhatikan sesuatu, kata penulis penelitian, komputasi otak sering kali beralih ke mode penilaian ulang “idle”. Jeda sesaat terjadi sepanjang hari, namun periode diam terlama terjadi saat tidur.
Buzsaki dan rekannya sebelumnya telah menetapkan bahwa tidak ada riak gelombang tajam yang terjadi saat kita secara aktif mengeksplorasi informasi sensorik atau bergerak, namun hanya selama jeda sebelum atau sesudahnya. Studi saat ini menemukan bahwa gelombang-riak yang tajam mewakili mekanisme penandaan alami selama jeda setelah pengalaman bangun, dengan pola saraf yang ditandai diaktifkan kembali selama tidur pasca-tugas.
Yang penting, riak gelombang tajam diketahui terdiri dari penembakan “sel tempat” hipokampus dalam urutan tertentu yang mengkodekan setiap ruangan yang kita masuki, dan setiap lengan labirin yang dimasuki oleh seekor tikus. Agar kenangan dapat diingat, sel-sel tersebut bekerja dengan kecepatan tinggi, saat kita tidur, “memutar ulang peristiwa yang direkam ribuan kali per malam.” Proses ini memperkuat hubungan antar sel yang terlibat.
Untuk penelitian saat ini, labirin yang dijalankan secara berturut-turut oleh tikus penelitian dilacak melalui elektroda oleh populasi sel hipokampus yang terus berubah seiring waktu meskipun mencatat pengalaman yang sangat mirip. Hal ini mengungkapkan untuk pertama kalinya labirin berjalan di mana riak terjadi selama jeda bangun, dan kemudian diputar ulang saat tidur.
Riak gelombang yang tajam biasanya terekam saat seekor tikus berhenti sejenak untuk menikmati camilan manis setelah setiap labirin berjalan. Konsumsi hadiah, kata penulisnya, mempersiapkan otak untuk beralih dari pola eksplorasi ke pola menganggur sehingga gelombang-riak yang tajam dapat terjadi.
Dengan menggunakan probe silikon dua sisi, tim peneliti mampu merekam hingga 500 neuron secara bersamaan di hipokampus hewan selama berjalan di labirin. Hal ini pada gilirannya menciptakan tantangan karena data menjadi sangat kompleks jika semakin banyak neuron yang dicatat secara independen. Untuk mendapatkan pemahaman intuitif terhadap data, memvisualisasikan aktivitas saraf, dan membentuk hipotesis, tim berhasil mengurangi jumlah dimensi dalam data, seperti mengubah gambar tiga dimensi menjadi gambar datar, dan tanpa kehilangan integritas data. .
“Kami berupaya menghilangkan dunia luar, dan melihat mekanisme yang digunakan otak mamalia secara bawaan dan bawah sadar untuk menandai beberapa ingatan agar menjadi permanen,” kata penulis pertama Wannan (Winnie) Yang, PhD, seorang mahasiswa pascasarjana di Buzsáki’s laboratorium. “Mengapa sistem seperti itu berevolusi masih menjadi misteri, namun penelitian di masa depan mungkin mengungkap perangkat atau terapi yang dapat menyesuaikan gelombang-gelombang tajam untuk meningkatkan daya ingat, atau bahkan mengurangi ingatan akan peristiwa traumatis.”
Referensi: “Pemilihan pengalaman untuk memori oleh riak gelombang tajam hipokampus” oleh Wannan Yang, Chen Sun, Roman Huszár, Thomas Hainmueller, Kirill Kiselev dan György Buzsáki, 28 Maret 2024, Sains.
DOI: 10.1126/science.adk8261
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
