Menyangkal memori diam: otak secara aktif memproses informasi yang tidak diperhatikan

Memahami bagaimana otak manusia menyimpan informasi dan kemudian menggunakannya untuk melakukan berbagai tugas telah lama menjadi tujuan utama penelitian di bidang neurosains dan psikologi. Para ilmuwan sebelumnya telah mengidentifikasi berbagai jenis memori, masing-masing dengan karakteristik dan fungsinya sendiri.

Salah satu jenisnya adalah memori kerja, yang melibatkan penyimpanan dan pemrosesan informasi penting dalam jangka pendek, terutama yang dibutuhkan untuk melakukan tugas-tugas logis atau membuat keputusan dalam waktu dekat. Penelitian menunjukkan bahwa penyimpanan informasi sementara ini berkaitan dengan aktivitas neuron-neuron tertentu di otak yang konstan dan berkelanjutan.

Kebanyakan penelitian terdahulu mengenai memori kerja menggunakan tugas di mana partisipan diminta mengingat semua informasi yang disajikan kepada mereka.

Namun, sangat sedikit penelitian yang berupaya memahami bagaimana otak menyimpan informasi “inattentional”—yaitu, stimulus yang saat ini tidak menjadi fokus perhatian dan tidak secara langsung relevan dengan tugas yang sedang dikerjakan.

Para ilmuwan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia, SUNY Upstate, Rumah Sakit Militer di Elk, dan Universitas Kedokteran Wroclaw memutuskan untuk menguji validitas model teoretis yang menunjukkan keberadaan “mekanisme aktivitas-senyap” yang bertanggung jawab untuk menyimpan informasi yang tidak diperhatikan.

Hasil penelitian mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Human Behaviour, menantang asumsi teoritis ini dan sebaliknya menunjukkan bahwa penyimpanan informasi yang tidak memperhatikan juga dikaitkan dengan aktivitas saraf.

"Kita tahu bahwa elemen-elemen memori kerja kita – pikiran kita – direpresentasikan oleh aktivitas neuron-neuron khusus," ujar penulis senior Jan Kaminski kepada Medical Xpress.
"Ketika kita perlu mengingat sesuatu, neuron-neuron tertentu menjadi lebih aktif. Misalnya, ketika kita menghafal nomor telepon, neuron-neuron tertentu untuk sementara menjadi lebih aktif, mengodekan informasi tersebut."
"Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa jika suatu elemen memori untuk sementara tidak fokus, aktivitas neuron-neuron tersebut kembali ke tingkat latar belakang – misalnya, ketika kita perlu mengingat nomor telepon tetapi untuk sementara beralih ke tugas lain."

Asumsi-asumsi ini sebagian besar didasarkan pada data yang diperoleh menggunakan metode non-invasif seperti EEG dan fMRI. Namun, metode-metode ini mengukur aktivitas rata-rata ratusan ribu neuron, yang berarti bahwa aktivitas sekelompok kecil sel dapat "ditelan" oleh ketidakaktifan neuron-neuron di sekitarnya.

"Laboratorium kami berspesialisasi dalam merekam aktivitas saraf secara langsung selama prosedur klinis invasif, seperti menanamkan elektroda di otak pasien untuk memantau epilepsi," ujar Kaminski.
"Ini memberikan kesempatan unik untuk menguji hipotesis aktivitas diam secara langsung. Dalam studi ini, kami merekam aktivitas neuron di lobus temporal, yang dikenal karena perannya dalam memori kerja."

Peserta diperlihatkan dua gambar dan diminta untuk mengingat keduanya, tetapi hanya fokus pada satu gambar di bagian pertama percobaan. Kemudian, mereka harus terus fokus pada gambar yang sama atau beralih ke gambar yang sebelumnya "tidak fokus".

"Desain eksperimental ini disebut paradigma retro-isyarat ganda dan telah digunakan dalam studi-studi sebelumnya," jelas Katarzyna Paluch, penulis pertama makalah ini.
"Untuk merekam aktivitas, kami menggunakan EEG intrakranial, sebuah prosedur klinis di mana elektroda dipasang langsung ke otak pasien melalui pembedahan, misalnya untuk mendiagnosis epilepsi. Hal ini memungkinkan kami merekam aktivitas neuron-neuron individual."

Saat peserta mengalihkan perhatian mereka dari satu gambar ke gambar lainnya, para ilmuwan merekam aktivitas neuron di lobus temporal untuk memahami bagaimana otak menyimpan informasi "non-fokus".

"Yang mengejutkan kami, kami menemukan bahwa bahkan gambar yang tidak difokuskan oleh peserta pun terus direpresentasikan secara aktif melalui aktivasi saraf," kata Kaminski.
"Hal ini bertentangan dengan hipotesis penyimpanan diam dan menunjukkan bahwa item yang tidak fokus dalam memori kerja juga direpresentasikan oleh aktivitas saraf aktif. Hasil kami menunjukkan bahwa sebagian besar memori kerja kita — 'sketsa' mental ini — dipertahankan oleh aktivasi saraf aktif."

Dengan demikian, pikiran dan informasi lain yang berada di luar fokus perhatian tetap didukung oleh neuron aktif, dan bukan oleh mekanisme “diam”, seperti yang diasumsikan sebelumnya.

Selain pentingnya memahami cara kerja memori, temuan ini juga dapat memengaruhi pengembangan perawatan untuk gangguan mental yang melibatkan gangguan memori kerja, seperti ADHD, OCD, dan skizofrenia.

"Sebagai contoh, hasil kami memungkinkan kami untuk memikirkan pembuatan implan saraf atau stimulator listrik yang dapat membantu mempertahankan informasi spesifik dalam memori kerja, sehingga memperluas kemungkinan terapi," tambah Kaminski.
"Laboratorium kami saat ini terus mempelajari memori kerja dan mekanisme sarafnya menggunakan rekaman langsung aktivitas otak.
Ke depannya, kami berencana untuk mempelajari bagaimana otak beralih antara mempertahankan informasi terkini dan mengingat informasi baru, yang sangat penting untuk aktivitas kognitif yang fleksibel."