- Pexels/Ralph
VIVA Tekno – Para ilmuwan telah lama memahami bahwa wilayah otak yang disebut hipokampus penting untuk memori, pembelajaran, dan navigasi.
Kini, para ilmuwan di laboratorium UCLA, Amerika Serikat (AS) yang dipimpin oleh ahli neurofisika Mayank Mehta memperoleh pemahaman lebih dalam tentang cara kerja hipokampus, khususnya pada tikus.
Pengetahuan tersebut dapat menjadi langkah penting menuju pengembangan pengobatan gangguan neurologis seperti penyakit alzheimer, skizofrenia, dan epilepsi, yang semuanya terkait dengan disfungsi hipokampus.
Ilustrasi tikus.
- Pixabay/sipa
Dalam studi terbaru mereka yang dipublikasikan di jurnal Nature, para ilmuwan mempelajari tikus di sebuah labirin realitas virtual atau VR.
Saat mengamati aktivitas sejumlah besar neuron individu di hipokampus setiap hewan, para ilmuwan menemukan respons dalam neuron tersebut yang mengungkapkan mekanisme navigasi tertentu.
“Hipokampus adalah salah satu wilayah pertama yang terkena dampak penyakit berbasis memori seperti Alzheimer,” kata penulis utama studi tersebut, Jason Moore, mantan sarjana postdoctoral UCLA yang sekarang berada di New York University. “Jadi, sangat penting untuk memahami fungsionalitas, fleksibilitas, dan batasannya.”
Studi ini dapat membantu menjelaskan mengapa orang dengan kerusakan pada hipokampus tidak hanya kesulitan melakukan tugas spasial, seperti menemukan jalan pulang atau menemukan kunci yang hilang, tetapi juga tugas memori, seperti mengingat apa yang mereka makan saat makan siang atau makan siang. apakah mereka meminum obat sehari-hari.
Eksperimen tersebut menggunakan jenis sistem realitas virtual yang dikembangkan di laboratorium Mehta. Teknologi ini dimaksudkan untuk menjaga kenyamanan tikus dan menghindari mereka dari pusing dan gejala lain yang dapat dipicu oleh sistem VR lainnya.
Dalam penelitian ini tikus ditempatkan di atas treadmill kecil di dalam kotak dengan gambar labirin yang diproyeksikan ke dinding wadah. Tikus-tikus tersebut didorong untuk berlari melalui labirin untuk menemukan hadiahnya, yaitu setetes air gula.
Untuk mendapatkan “hadiahnya”, tikus perlu membedakan di mana mereka berada dalam kaitannya dengan objek virtual di sekitar mereka, ke mana mereka harus pergi untuk menerima hadiah, dan seberapa jauh tujuannya.
Pertanyaan awal dari tim berfokus pada imajinasi spasial, apakah seseorang dapat memikirkan tempat yang berbeda saat diam.
Lee menjelaskan, tugas untuk tikus-tikus ini dalam penelitian sangat sederhana dan tidak melibatkan tugas memori yang kompleks. Chongxi Lai ahli Beth Israel Deaconess, melatih tikus-tikus untuk menavigasi lingkungan virtual 3D pada treadmill bola.
Aktivitas saraf di hipokampus mereka, yang penting untuk memproses informasi spasial, direkam melalui elektroda. Para ilmuwan ingin mengetahui apakah tikus-tikus ini memiliki kemampuan navigasi mental.
Dengan menggunakan pola aktivitas otak dari hipokampus, tikus-tikus ini belajar memposisikan sebuah kubus virtual pada struktur heliks.
Tikus
- ABP Live
Para peneliti melatih tikus-tikus dengan intensif, dan mereka belajar cara mempertahankan kubus dalam posisi yang benar.
Keterampilan ini menunjukkan tikus mampu menggunakan pusat ingatannya, hipokampus, untuk memicu pola aktivitas sel otak tertentu.
Dengan mengesankan, tikus-tikus bahkan dapat melakukan teleportasi ke lokasi berbeda dalam dunia maya, menunjukkan kemampuan imajinatifnya.
Para ilmuwan mengamati bahwa neuron hipokampus mengkodekan berbagai aspek untuk lokasi hewan, di mana ia berada di ruang angkasa, sudut tubuhnya relatif terhadap imbalannya, dan seberapa jauh ia bergerak di sepanjang jalurnya, sebuah fenomena yang disebut “multiplexing.”
