Memperhatikan neuron di balik kewaspadaan kita – Sains Terkini

Mungkin cukup mudah untuk dikaitkan. Anda mengikuti kuliah atau rapat, dengan antusias membuat catatan dan terlibat dalam topik. Anda waspada dan sadar akan apa yang sedang didiskusikan, ingin menyerap sebanyak yang Anda bisa. Dan kemudian, tiba-tiba, pikiran Anda melayang. Anda berhenti mendengar apa yang dikatakan atau melihat apa yang sedang ditampilkan. Anda menjadi mengantuk, kelopak mata Anda mulai terkulai, dan pikiran Anda mati.

Meskipun skenario ini akrab bagi banyak orang, alasan di balik mengapa otak kita melakukan hal ini tidak dipahami dengan baik. Ini terutama karena banyak struktur otak yang berbeda mengatur rentang perhatian kita dan salah satunya ada di lapisan 6 – lapisan terdalam di korteks. Korteks, atau korteks serebral, adalah bagian otak terluar pada manusia dan mamalia lainnya. Ini terdiri dari area sensorik, motorik dan asosiasi yang secara fungsional khusus dan sangat saling berhubungan. Pemikiran abstrak, model internal dunia luar, dan persepsi sadar semua muncul dari bagian otak ini.


"Kita tahu lapisan 6 dari korteks mengatur bagaimana kita terhubung ke dunia luar dalam perilaku yang berhubungan dengan keadaan. Ini terlibat dalam mengapa kita sepenuhnya sadar dalam beberapa situasi dan mengapa perhatian kita tiba-tiba hilang saat kita mengantuk," jelas Dr. Sigita Augustinaite, dari Optical Neuroimaging Unit di Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST). "Tapi itu area otak yang sangat sulit untuk dipelajari."

Untuk penelitian ini, yang dipublikasikan di Biologi Saat Ini, Dr. Augustinaite bekerja dengan Profesor Bernd Kuhn, yang memimpin Unit. Mereka menggunakan teknik mikroskop yang kuat – pencitraan dua foton – untuk memeriksa aktivitas neuronal lapisan korteks visual 6 pada tikus. Ini adalah pertama kalinya neuron lapisan 6 dipelajari dengan subjek yang terjaga dan berperilaku.

Neuron adalah sel khusus, yang mengirimkan informasi ke sel saraf dan otot lain di seluruh tubuh. Di dalam otak, mereka membentuk jaringan dan berkomunikasi satu sama lain melalui sinyal elektrokimia. Mengingat pentingnya mereka, mencari tahu lebih banyak tentang aktivitas mereka sangat penting untuk memahami cara kerja otak kita.

Dalam setiap percobaan, tikus ditempatkan pada posisi tetap namun nyaman dan secara berkala diperlihatkan berbagai jenis rangsangan visual. Ia memiliki kebebasan untuk berlari, duduk, merawat dirinya sendiri dan bahkan tidur, selama berjam-jam rekaman diambil dari dalam otaknya dengan resolusi seluler. Untuk menentukan kewaspadaannya, para peneliti juga merekam aktivitas listrik – atau electroencephalogram – di otak tikus, serta kecepatan lari dan ukuran pupilnya. Hasilnya adalah kemampuan untuk mengamati aktivitas ratusan neuron sekaligus sebagai respons terhadap kondisi sensorik yang berbeda sementara tikus berada dalam kondisi perilaku yang berbeda.

Para peneliti menemukan tiga populasi neuron berbeda yang bereaksi berbeda terhadap rangsangan visual. Sekitar sepertiga dari neuron digolongkan sebagai neuron visual stimulus activated (VSA). Ini tidak aktif ketika tidak ada rangsangan visual tetapi diaktifkan ketika tikus ditunjukkan rangsangan. Neuron lain memiliki reaksi yang berlawanan. Mereka aktif secara spontan tanpa rangsangan visual, tetapi begitu rangsangan ditunjukkan, aktivitas tersebut menghilang. Ini digolongkan sebagai neuron yang ditekan stimulus visual (VSS).

Ada juga populasi neuron yang tenang. Ini adalah neuron yang tidak menunjukkan aktivitas apa pun selama percobaan ini. Tetapi, seperti yang dijelaskan oleh Dr. Augustinaite, mereka mungkin tidak menunjukkan aktivitas karena jenis rangsangan yang tepat tidak disajikan untuk mengaktifkannya. "Ada kemungkinan bahwa jika rangsangan yang tepat ditunjukkan, maka yang disebut neuron tenang ini akan mulai bertindak sebagai neuron VSA."


Mayoritas neuron VSA dan VSS paling aktif saat tikus paling waspada, dan aktivitas mereka secara bertahap menurun saat tikus menjadi lebih mengantuk. Namun, tidak selalu demikian. Beberapa neuron, terutama di antara populasi VSS, paling aktif selama kewaspadaan rendah – saat tikus mengantuk atau tidur. Dan yang menarik, sementara banyak neuron tidak membedakan antara penggerak dan keadaan diam, yang lain melakukannya. Beberapa neuron hanya aktif selama penggerak, sementara yang lain hanya aktif selama periode diam. Faktanya, jika ada satu hal yang ditunjukkan oleh penelitian ini, itu adalah bahwa tidak ada konstanta. Sebaliknya, neuron di lapisan 6 beragam dan dinamis.

"Ini adalah bagaimana menurut kami lapisan 6 mengatur apa yang terjadi," kata Dr. Augustinaite. "Aktivitas populasi neuron yang berbeda ini saling melengkapi."

Misalnya, jika ada aliran informasi visual, neuron VSA mengirimkan informasi di luar korteks ke bagian lain di otak. Namun jika gelap, area subkortikal ini masih perlu mengetahui apa yang terjadi di korteks. Jadi, neuron VSS mengambil alih. Aktivitas neuron lapis 6 ini mengatur aliran informasi dari organ sensorik ke korteks dan oleh karena itu merupakan salah satu faktor kunci yang membuat seseorang memperhatikan atau kehilangan fokus.

Masih banyak penelitian yang harus dilakukan di lapisan 6 untuk menentukan dengan tepat bagaimana sirkuit ini berkontribusi pada rentang perhatian kita dan gangguan yang berbeda, seperti defisit perhatian, autisme atau skizofrenia, tetapi Dr. Augustinaite menekankan bahwa jika kita ingin memahami apa yang terjadi dalam pikiran kita, maka kita harus bekerja dengan subjek yang sadar dan berperilaku. "Ini adalah pertama kalinya lapisan 6 diselidiki dengan metode ini."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.