Bagaimana otak kita membuat dan mengambil ingatan? Bumi.com

Sebuah penelitian terbaru yang dipimpin oleh Dr. Thomas Ryan dari Perguruan Tinggi Trinity Dublin Tim ilmuwan sarafnya mengungkapkan wawasan baru tentang mekanisme pembelajaran di otak. Studi ini dipublikasikan di jurnal Biologi saat iniHal ini mengungkapkan bahwa pembelajaran melibatkan pembentukan pola komunikasi baru antara sel-sel engram tertentu di berbagai wilayah otak.

Otak kita terus beradaptasi dan berubah, memasukkan informasi baru dari pengalaman kita sehari-hari. Proses pembelajaran dan pembentukan memori yang berkelanjutan ini telah lama menarik minat para ilmuwan.

Sel engram memori

Penelitian Dr. Ryan berfokus pada pemahaman bagaimana pengalaman ini memodifikasi neuron kita, memungkinkan kita membentuk ingatan baru. Kunci dari proses ini terletak pada mengidentifikasi “engram”, perubahan di otak yang menyimpan memori.

“Sel engram memori adalah kelompok sel otak yang diaktifkan oleh pengalaman tertentu, dan mengubah dirinya untuk mengintegrasikan informasi dan dengan demikian menyimpannya di otak kita,” jelas penulis utama Clara Ortega de San Luis, seorang peneliti pascadoktoral di laboratorium Ryan.

“Aktivasi kembali ‘elemen inti’ ingatan ini mengarah pada ingatan akan pengalaman spesifik yang terkait dengannya. Pertanyaannya adalah, bagaimana engram menyimpan informasi bermakna tentang dunia?”

Fokus penelitian

Untuk mengeksplorasi pertanyaan ini, para peneliti menggunakan paradigma pembelajaran di mana hewan belajar mengidentifikasi dan mengasosiasikan konteks berbeda yang serupa satu sama lain.

Para ahli telah menggunakan teknik genetika untuk memberi label pada dua set sel engram berbeda di otak untuk dua memori terpisah. Mereka kemudian memantau pembentukan koneksi baru antara sel-sel engram ini saat pembelajaran terjadi.

Optogenetika, sebuah teknologi yang mengontrol aktivitas sel-sel otak dengan cahaya, telah digunakan untuk menunjukkan bahwa koneksi yang baru terbentuk ini diperlukan untuk pembelajaran.

Wawasan baru dalam pembelajaran

Studi tersebut mengidentifikasi mekanisme molekuler yang melibatkan protein spesifik dalam sinapsis yang mengatur komunikasi antar sel engram.

Penelitian ini memberikan bukti langsung bahwa perubahan kabel sinaptik antar sel engram merupakan mekanisme potensial penyimpanan memori di otak.

pentingnya belajar

Mengomentari pentingnya temuan ini, Dr Ryan berkata: “Memahami mekanisme seluler yang memungkinkan terjadinya pembelajaran membantu kita tidak hanya memahami bagaimana ingatan baru terbentuk atau ingatan yang sudah ada sebelumnya dimodifikasi, namun juga memajukan pengetahuan kita untuk menguraikan bagaimana ingatan baru. terbentuk.” Fungsi otak dan mekanisme yang diperlukan untuk memproses ide dan informasi.

“Dalam ilmu saraf abad ke-21, banyak dari kita yang berpikir bahwa ingatan disimpan dalam sel engram, atau subkomponennya. Studi ini berpendapat bahwa alih-alih mencari informasi di dalam atau di dalam sel, kita harus mencari informasi antar sel, dan pembelajaran dapat dilakukan. Ia bekerja dengan mengubah diagram pengkabelan otak—tidak seperti komputer tetapi lebih seperti patung yang canggih. Dengan kata lain, engram tidak ada di dalam sel; “sel ada di dalam engram,” simpulnya.

Sel pembelajaran dan memori serta engram

Sel engram, seperti yang dibahas sebelumnya, sering disebut sebagai jejak memori. Ini adalah konsep kunci dalam memahami bagaimana otak mengkodekan, menyimpan dan mengambil ingatan.

Para ilmuwan mengidentifikasi sel-sel ini sebagai perwujudan fisik dari ingatan dalam jaringan saraf otak. Saat kita mempelajari sesuatu yang baru, terjadi pola aktivitas otak tertentu, yang menyebabkan perubahan pada neuron tertentu, yang menjadi sel engram.

Pembentukan sel engram

Pembentukan sel engram diawali dengan mempelajari atau mencoba sesuatu yang baru. Proses ini, yang dikenal sebagai pengkodean, melibatkan berbagai area otak, terutama hipokampus untuk ingatan deklaratif dan amigdala untuk ingatan emosional.

Selama proses pengkodean, koneksi sinaptik antar neuron menguat, sehingga lebih besar kemungkinan neuron-neuron ini akan bekerja sama di masa depan. Fenomena ini, berdasarkan prinsip “neuron saling menembak dan terhubung satu sama lain,” mendasari pembentukan sel engram.

Sel engram dan penyimpanan memori

Setelah terbentuk, sel engram memainkan peran penting dalam penyimpanan dan pengambilan memori. Mereka mewakili perubahan fisik dan kimia di otak yang berhubungan dengan memori tertentu. Saat kita mencoba mengambil kembali memori, otak mengaktifkan kembali pola aktivitas saraf yang sama yang ada saat mengkode memori, yang secara efektif “menerangi” sel engram yang terkait dengan memori tersebut.

Sel engram dan pembelajaran

Pembelajaran melibatkan pembentukan dan renovasi sel engram secara konstan. Setiap informasi atau keterampilan baru yang kita peroleh menciptakan sel engram baru atau memodifikasi sel engram yang sudah ada. Sifat dinamis sel engram adalah kunci perannya dalam pembelajaran. Itu tidak statis tetapi beradaptasi dan berubah seiring kita terus belajar dan seiring berkembangnya ingatan kita seiring berjalannya waktu.

Singkatnya, sel engram merupakan jantung dari proses pembelajaran dan pembentukan memori. Ini mewakili kemampuan luar biasa otak untuk menyandikan, menyimpan dan mengambil sejumlah besar informasi. Memahami cara kerja sel engram tidak hanya mengungkap rahasia memori, tetapi juga membuka cara potensial untuk mengobati gangguan terkait memori.

—-

Seperti dirimu yang sebenarnya sedang membaca? Berlangganan buletin kami untuk mendapatkan artikel menarik, konten eksklusif, dan pembaruan terkini.

—-

Kunjungi kami di EarthSnap, aplikasi gratis yang dipersembahkan oleh Eric Rall dan Earth.com.