 |
| Sebuah kerja otak sirkuit memori visual menyimpan informasi dalam pikiran tentang apa yang baru saja dilihat. Ini merupakan memori dan membedakan antara objek-objek melalui pola unik sinkronisasi gelombang otak antara neuron di sirkuit. Sebagai contoh, dua hub jauh di sirkuit, satu di bagian depan otak (lingkaran kanan) dan yang lainnya di sisi belakang (lingkaran kiri), menunjukkan jumlah yang bervariasi dari sinkroni dalam gelombang otak mereka, tergantung pada apa keberatan monyet itu memegang dalam memori. Koherensi kegiatan sinkron antara sel-sel di daerah-daerah ini diplot untuk objek yang berbeda monyet melihat lebih dari beberapa percobaan. Daerah besar merah di grafik terendah menunjukkan bahwa gelombang otak di dua wilayah itu sangat di-sync setelah melihat objek tertentu - yang menunjukkan bahwa mereka sangat terlibat dalam memegang dalam jangka pendek informasi memori tentang objek itu. Jumlah sederhana merah untuk grafik atas menunjukkan keterlibatan yang lebih rendah untuk objek lain. Sebaliknya, kurangnya merah di grafik tengah menunjukkan bahwa dua kelompok neuron tidak banyak terlibat dalam mengingat suatu objek ketiga. Jadi memori dari setiap objek tertentu tampaknya diwakili oleh campuran unik dari neuron berosilasi di-sync. (Kredit: Charles Gray, Ph.D., Montana State University) |
Charles Gray, Ph.D., dari Montana State University, Bozeman, seorang penerima dari NIH Institut Nasional Kesehatan Mental (NIMH), dan rekan, melaporkan temuan mereka 1 November 2012, online, di jurnal Science Express.
"Karya ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa ada informasi tentang kenangan jangka pendek tercermin di dalam-sync gelombang otak," jelas Gray.
"The Holy Grail of neuroscience telah memahami bagaimana dan di mana informasi dikodekan dalam otak. Studi ini memberikan lebih banyak bukti bahwa besar osilasi listrik skala di seluruh daerah otak yang jauh dapat membawa informasi untuk kenangan visual," kata Direktur NIMH Thomas R. Insel, MD
Sebelum penelitian, para ilmuwan telah mengamati pola sinkron aktivitas listrik antara dua hub sirkuit setelah monyet melihat suatu objek, tetapi tidak yakin apakah sinyal benar-benar mewakili seperti jangka pendek kenangan visual di otak. Sebaliknya, ia berpikir bahwa osilasi saraf seperti mungkin memainkan peran polisi lalu lintas, mengarahkan informasi di sepanjang jalan raya otak.
Untuk mengetahui lebih lanjut, Gray, Rodrigo Salazar Ph.D., dan Nick Dotson dari Montana State dan Steven Bressler, Ph.D., di Florida Atlantic University, Boca Raton, mencatat sinyal listrik dari kelompok neuron di kedua hub dari dua monyet melakukan tugas kerja memori visual. Untuk mendapatkan hadiah, monyet harus mengingat obyek - atau lokasi - bahwa mereka melihat sebentar pada layar komputer dan benar cocok itu. Para peneliti diharapkan untuk melihat dorongan-tanda selaras selama periode penundaan segera setelah obyek menghilang dari layar, ketika monyet harus menyimpan informasi singkat dalam pikiran.
Tingkat aktivitas sinkron, atau koherensi, antara sel-sel di daerah ini diplot untuk objek yang berbeda monyet melihat.
Gelombang otak dari banyak neuron dalam dua hub, yang disebut korteks prefrontal dan korteks parietal posterior, disinkronkan dengan tingkat yang bervariasi - tergantung pada identitas obyek (lihat gambar di bawah). Ini dan bukti lain menunjukkan bahwa neuron dalam hub yang selektif untuk fitur tertentu di bidang visual dan sinkronisasi dalam rangkaian membawa konten-informasi spesifik yang mungkin berkontribusi terhadap memori kerja visual.
Para peneliti juga ditentukan bahwa korteks parietal adalah lebih berpengaruh daripada korteks prefrontal dalam mendorong proses ini. Sebelumnya, banyak peneliti berpikir bahwa tingkat penembakan neuron tunggal dalam korteks prefrontal, eksekutif otak, adalah pemain utama dalam memori kerja.
Karena osilasi disinkronkan antara populasi sel dibedakan antara rangsangan visual, secara teoritis mungkin untuk menentukan jawaban yang benar untuk tugas-tugas yang cocok dengan monyet yang dilakukan hanya dengan membaca gelombang otak mereka. Demikian pula, sinkroni antara populasi sel dalam dua hub juga dibedakan antara lokasi. Jadi lokasi informasi visual, seperti identitas objek, juga tampaknya diwakili oleh gelombang otak sinkron. Sekali lagi, para peneliti sebelumnya berpikir bahwa fungsi-fungsi ini memiliki sebagian besar untuk melakukan dengan laju pembakaran dari neuron.
Jadi temuan baru mungkin kemajuan teori yang berlaku.
Selain NIMH, penelitian ini juga didukung oleh NIH National Institute on Neurologis Gangguan dan Stroke (NINDS).