Di laboratorium di kampus UC Berkeley, para peneliti membuka beberapa misteri di sekitar “ritme saraf”, pulsa, ledakan, dan gelombang listrik yang terus-menerus melayang melalui otak kita.
https://udbaa.com/bnr.php?section=General&pub=876461&format=728×90&ga=g
Pada tahun 1875, seorang dokter Liverpool bernama Richard Caton menemukan bahwa ketika elektroda ditempatkan di permukaan tengkorak, “arus berfluktuasi terus-menerus”. Osilasi saraf seperti itu terus membingungkan para peneliti sejak saat itu. Mereka muncul pada hampir semua tingkat pengamatan: neuron unik yang diselidiki dalam ledakan singkat, jaringan neuron lokal disinkronkan dan, tentu saja, “gelombang serebral” pada skala besar muncul di ElectroenseFalography (EEG) dan menentukan tahap tidur.
https://udbaa.com/bnr.php?section=General&pub=876461&format=728×90&ga=g
Tidak ada yang mengerti di mana irama saraf ini berasal dan apa yang mereka lakukan. Namun, baru baru ini, irama saraf telah muncul, hampir secara bersamaan, dalam studi yang dipublikasikan dari laboratorium di seluruh UC Berkeley. Para peneliti mulai menemukan secara diam-diam peran irama saraf dalam berbagai fungsi, seperti navigasi, kontrol eksekutif, pembelajaran mesin dan memori kerja. Temuan mereka memiliki implikasi yang mendalam untuk ilmuwan neuroscience, dan dapat menawarkan gelombang baru neuroteknologi.
Navigasi Ruang
https://udbaa.com/bnr.php?section=General&pub=876461&format=728×90&ga=g
Ahli saraf telah diamati untuk waktu yang lama bahwa hippocampus, wilayah serebral di dalam, yang bertanggung jawab untuk memori spasial dan navigasi, mengalami pulsa listrik misterius sekitar 6-10 kali per detik (6-10 Hz), tanda waktu yang diketahui Sebagai “theta osilasi.” Pada bulan Mei, publikasi Peneliti UC Berkeley dalam jurnal sains dapat menjelaskan informasi yang disembunyikan dalam ayunan hippocampic ini. Sebuah tim yang dipimpin oleh Gautam Agarwal, seorang mahasiswa doktor dalam neuroscience, elektroda bekas ditanamkan untuk mengukur aktivitas kelompok neuron yang menghiasi mouse hippocampus yang berlayar labirin. Mereka menunjukkan bahwa pulsa listrik yang melintasi hippocampus (ditampilkan di sini) memiliki sinyal unik untuk setiap labirin yang melewati tikus. Mereka bahkan dapat menggunakan pola elektroda aktivitas ritmis untuk memprediksi posisi spasial tikus di labirin.
“Dengan analogi komunikasi radio, kami mendefinisikan osilasi theta sebagai gelombang pembawa yang mode berisi informasi,” kata penulis. Dengan kata lain, mereka memperoleh informasi tentang ritme hippocampus dengan cara yang hampir sama dengan penerima radio memindai gelombang radio dan membuatnya musik atau ucapan.
Lebih banyak pekerjaan harus dilakukan untuk memahami mengapa ritme hippocampus berisi informasi spasial. Namun, banyak peneliti telah beranotasi bahwa, seperti radio, area otak berkomunikasi dengan osilasi dalam pita frekuensi diskrit. Secara khusus, beberapa peneliti telah menyarankan bahwa Hippocampus menggunakan osilasi theta untuk mengoordinasikan memori kerja spasial dengan korteks prefrontal, area yang dikenal luas dalam fungsi eksekutif, kemampuan untuk menetapkan perhatian, menyelesaikan masalah, merencanakan dan melakukan.
Tentu saja, ini sebagian besar masih dalam bentuk tuduhan, dan apa yang terjadi di otak tikus mungkin tidak sepenuhnya berlaku untuk manusia. Ayunan hippocampus manusia tidak terlalu didominasi oleh ritme Theta. Di sisi lain, osilasi theta sering terjadi pada korteks manusia (struktur otak yang sangat menonjol pada manusia daripada hewan lain). Selain itu, ulasan terbaru tentang Berkeley menyimpulkan, berdasarkan beberapa karya terbaru, yang membentuk ingatan jangka panjang membutuhkan ritme hippocampus untuk disinkronkan dengan ritme bagian-bagian tertentu dari korteks. Jika sinkron ini terjadi ketika subjek menghafal kata-kata, itu lebih cenderung mengingatnya nanti.
Komunikasi saraf
Studi terbaru pada manusia dan primata telah membuktikan gagasan dasar bahwa ritme saraf memungkinkan komunikasi jarak jauh antara area otak yang jauh. Sebagai contoh, studi 2012 yang dipimpin oleh peneliti Sadidh Sadaghiani Postdoctoral Neuroscience di UC Berkeley, yang diterbitkan dalam Journal of Neuroscience, sedang mencari koordinasi ritmis di seluruh otak manusia.
Tim senide mengukur aktivitas otak subjek manusia selama istirahat dengan FMRI (gambar resonansi magnetik fungsional) dan EEG (elektroensografi) bersama-sama. Di FMRI, medan magnet yang kuat digunakan untuk melacak oksigen di otak, yang dikirim ke daerah di mana otak aktif. FMRI menghasilkan sinyal yang cukup lambat, sampel setiap 2-6 detik, tetapi menghasilkan gambar skala halus dengan resolusi sekitar 3 mm, mengukur puluhan ribu titik sampel. EEG, sebaliknya, menggunakan elektroda yang ditempatkan pada kulit kepala untuk menghasilkan ukuran aktivitas otak yang sangat cepat, menghasilkan banyak sampel setiap milidetik. Namun, ukuran ini memiliki resolusi spasial terbatas. Dalam hal ini, 62 saluran perekaman digunakan.
Penggunaan kedua metode secara bersamaan, tim menemukan bahwa sekelompok wilayah otak tertentu, yang dikenal sebagai “jaringan depan parietal”, memiliki jejak digital ritmis yang unik. Daerah di jaringan frontopoerial, yang terletak menggunakan FMRI, diketahui secara luas, ketika subjek memulai tugas atau merespons sesuatu yang tidak terduga dengan cepat. Tim pusat menemukan bahwa ketika jaringan depan parietal aktif, area konstituen cenderung berosilasi bersama pada frekuensi sekitar 8-12 Hz. Dalam istilah teknis, berbagi “fase” yang sama. Puncak dan saluran ayunnya terjadi pada saat yang sama. Ini menunjukkan bahwa SINCRONI pada pita 8-12 Hz dapat menjadi mekanisme yang memungkinkan area di jaringan frontoproin berkomunikasi ketika mereka perlu mengintegrasikan informasi dengan cepat.
Al Fatih News Institute 