Jakarta, MISTAR.ID
Studi mengungkap bagaimana otak mensimulasikan kemungkinan tindakan di masa mendatang dengan memanfaatkan memori yang tersimpan.
Saat berhenti sejenak untuk berpikir sebelum membuat keputusan penting, kita dapat membayangkan kemungkinan hasil dari berbagai pilihan yang dapat kita buat. Meskipun “simulasi mental” ini penting bagi cara kita merencanakan dan membuat keputusan dalam kehidupan sehari-hari, cara kerja otak untuk mencapainya belum dipahami dengan baik.
Sebuah tim ilmuwan internasional kini telah mengungkap mekanisme saraf yang digunakan dalam perencanaan. Hasil penelitian mereka, yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Neuroscience, menunjukkan bahwa interaksi antara korteks prefrontal dan hipokampus otak memungkinkan kita membayangkan hasil di masa mendatang untuk memandu keputusan kita.
“Korteks prefrontal bertindak sebagai ‘simulator’, yang secara mental menguji tindakan yang mungkin dilakukan menggunakan peta kognitif yang disimpan di hipokampus,” kata rekan penulis Marcelo Mattar dari Universitas New York.
Baca juga: Otak Manusia Ternyata Menyimpan Data 10 Kali Lebih Banyak dari Perkiraan
“Penelitian ini menjelaskan mekanisme saraf dan kognitif dalam perencanaan komponen inti kecerdasan manusia dan hewan. Pemahaman yang lebih mendalam tentang mekanisme otak ini pada akhirnya dapat meningkatkan penanganan gangguan yang memengaruhi kemampuan pengambilan keputusan.”
Peran korteks prefrontal yang digunakan dalam perencanaan dan pengambilan keputusan dan hipokampus yang digunakan dalam pembentukan dan penyimpanan memori telah lama diketahui. Namun, tugas spesifik mereka dalam pengambilan keputusan yang cermat, yang merupakan jenis keputusan yang mengharuskan kita untuk berpikir sebelum bertindak, masih kurang jelas.
Untuk menjelaskan mekanisme saraf dalam perencanaan, Mattar dan rekan-rekannya, Kristopher Jensen dari University College London dan Profesor Guillaume Hennequin dari Departemen Teknik Cambridge mengembangkan model komputasi untuk memprediksi aktivitas otak selama perencanaan. Mereka kemudian menganalisis data dari manusia dan tikus untuk mengonfirmasi validitas model jaringan saraf berulang (RNN), yang mempelajari pola berdasarkan informasi yang masuk.
Model tersebut memperhitungkan pengetahuan yang ada tentang perencanaan dan menambahkan lapisan kompleksitas baru, termasuk ‘tindakan yang dibayangkan’, dengan demikian menangkap bagaimana pengambilan keputusan melibatkan pertimbangan dampak pilihan potensial mirip dengan bagaimana pemain catur membayangkan urutan langkah sebelum berkomitmen pada satu langkah. Simulasi mental tentang masa depan potensial ini, yang dimodelkan sebagai interaksi antara korteks prefrontal dan hipokampus, memungkinkan kita untuk beradaptasi dengan cepat terhadap lingkungan baru, seperti mengambil jalan memutar setelah menemukan jalan yang diblokir.
Baca juga: Jenis Makanan yang Berdampak Buruk untuk Otak
Para ilmuwan memvalidasi model komputasional ini menggunakan data perilaku dan saraf. Untuk menilai kemampuan model dalam memprediksi perilaku, para ilmuwan melakukan eksperimen untuk mengukur bagaimana manusia menavigasi labirin daring di layar komputer dan berapa lama mereka harus berpikir sebelum setiap langkah.
Untuk memvalidasi prediksi model tentang peran hipokampus dalam perencanaan, mereka menganalisis rekaman saraf dari hewan pengerat yang menjelajahi labirin fisik yang dikonfigurasi dengan cara yang sama seperti dalam percobaan pada manusia. Dengan memberikan tugas yang sama kepada manusia dan tikus, para peneliti dapat menarik persamaan antara data perilaku dan data saraf aspek inovatif dari penelitian ini.
“Membiarkan jaringan saraf memutuskan sendiri kapan harus ‘berhenti dan berpikir’ adalah ide yang bagus, dan sungguh mengejutkan melihat bahwa dalam situasi di mana manusia menghabiskan waktu untuk merenungkan apa yang harus dilakukan selanjutnya, jaringan saraf ini pun demikian,” kata Hennequin.
Hasil eksperimen konsisten dengan model komputasional, yang menunjukkan interaksi rumit antara korteks prefrontal dan hipokampus. Dalam eksperimen pada manusia, aktivitas otak peserta mencerminkan lebih banyak waktu untuk berpikir sebelum bertindak dalam menavigasi labirin. Dalam eksperimen dengan tikus laboratorium, respons saraf hewan dalam bergerak melalui labirin menyerupai simulasi model.
“Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan pengetahuan dasar tentang bagaimana sirkuit otak ini memungkinkan kita untuk berpikir sebelum bertindak guna membuat keputusan yang lebih baik,” kata Mattar. “Selain itu, metode yang melatih peserta eksperimen manusia dan hewan serta RNN untuk melakukan tugas yang sama menawarkan cara yang inovatif dan mendasar untuk memperoleh wawasan tentang perilaku,” katanya.
Menurut penelitian, kerangka kerja baru ini akan memungkinkan studi sistematis tentang pemikiran di tingkat saraf. “Ini akan membutuhkan upaya bersama dari para ahli neurofisiologi dan ahli teori, dan saya gembira dengan penemuan-penemuan yang akan datang,” ” kata Hennequin.(mtr/hm17)
