Beginilah cara otak Anda memprediksi peristiwa masa depan
Otak belajar bagaimana mengantisipasi kejadian di masa depan dari pola. Proses ini disebut "waktu antisipatif", dan memungkinkan kita untuk berhasil berinteraksi dengan dunia di sekitar kita. Bagaimana cara kerjanya?
Waktu antisipatif, sebagian, memungkinkan kita membuat keputusan yang paling tepat di dunia yang sangat dinamis.
Tetapi, pada apa proses ini bergantung?
Sebuah studi baru yang dilakukan oleh para peneliti dari University of California, Berkeley, menjelaskan bahwa, dalam mengantisipasi suatu kejadian, otak manusia mengandalkan dua sistem yang berbeda.
"Baik itu olahraga, musik, pidato, atau bahkan pengalokasian perhatian, penelitian kami menunjukkan bahwa pengaturan waktu bukanlah proses terpadu, tetapi ada dua cara berbeda di mana kami membuat prediksi temporal dan ini bergantung pada bagian otak yang berbeda," kata lead penulis studi Assaf Breska, seorang peneliti pascadoktoral dalam ilmu saraf.
“Bersama-sama,” kata penulis studi senior Prof. Richard Ivry, “sistem otak ini memungkinkan kita untuk tidak hanya ada pada saat ini, tetapi juga secara aktif mengantisipasi masa depan.”
Satu sistem, para peneliti menemukan, memungkinkan kita mengantisipasi kejadian di masa depan berdasarkan pengalaman masa lalu kita, sementara sistem lain didasarkan pada identifikasi pola ritme.
Bagaimana cara kerja kedua sistem ini? Apakah mereka “menendang” pada waktu yang berbeda, bergantung pada konteks yang perlu kita tanggapi?
Menjawab pertanyaan ini, penulis penelitian percaya, juga dapat membantu kita lebih memahami bagaimana otak bekerja dalam kondisi neurodegeneratif yang berbeda.
Pada gilirannya, ini akan memungkinkan para spesialis menghasilkan strategi yang lebih baik untuk merawat orang yang hidup dengan kondisi seperti itu.
Wilayah otak yang bertugas dengan 'pengaturan waktu'
Dalam studi terbaru - temuan yang sekarang muncul di jurnal PNAS - para ilmuwan bekerja dengan orang-orang dengan penyakit Parkinson atau degenerasi otak besar.
Kedua kondisi ini ditandai oleh masalah koordinasi dan keseimbangan, meskipun tampaknya memengaruhi berbagai wilayah otak.
Sementara Parkinson berdampak pada jalur saraf di ganglia basal, yang merupakan wilayah yang tertanam jauh di dalam korteks serebral, pada degenerasi serebelar, sel-sel saraf di otak kecil yang semakin mati.
Para peneliti membandingkan cara orang dengan setiap kondisi menggunakan isyarat temporal untuk menanggapi tes yang berbeda.
Semua peserta penelitian menanggapi dua urutan berbeda dari kotak berwarna yang berkedip di layar komputer. Pada latihan pertama, kotak-kotak berwarna itu berurutan satu sama lain dengan kecepatan yang stabil dan berirama.
Pada latihan kedua, kotak-kotak berwarna saling berurutan dalam pola berbeda yang tidak mengikuti ritme tetap yang sama.
Selama tes ini, para peneliti mengamati bahwa peserta dengan penyakit Parkinson cenderung tampil lebih baik pada latihan pola kompleks, sementara mereka dengan degenerasi serebelar merespons tes suksesi ritmik dengan lebih baik.
“Kami menunjukkan bahwa pasien dengan degenerasi serebelar terganggu dalam menggunakan isyarat temporal nonrhythmic sementara pasien dengan degenerasi ganglia basal yang terkait dengan penyakit Parkinson terganggu dalam menggunakan isyarat ritmik,” kata Prof. Ivry.
Temuan ini memungkinkan tim untuk mengidentifikasi area otak mana yang terkait dengan sistem waktu antisipatif. Para penulis menyimpulkan bahwa waktu ritme sesuai dengan ganglia basal, sedangkan waktu interval - berdasarkan ingatan pengalaman sebelumnya - sesuai dengan otak kecil.
Implikasi klinis
Yang penting, para peneliti menambahkan, ini menantang teori sebelumnya yang menyatakan bahwa antisipasi waktu adalah hasil dari sistem monolitik.
“Hasil kami menunjukkan setidaknya dua cara berbeda di mana otak telah berevolusi untuk mengantisipasi masa depan,” jelas Breska.
“Sistem berbasis ritme peka terhadap peristiwa periodik di dunia seperti yang melekat dalam ucapan dan musik. Dan sistem interval memberikan kemampuan antisipasi yang lebih umum, peka terhadap keteraturan temporal bahkan saat tidak ada sinyal ritmik. "
Assaf Breska
Selain itu, penulis menambahkan, penelitian tersebut menunjukkan bahwa jika salah satu dari dua sistem ini berhenti bekerja dengan baik, otak mungkin sebenarnya dapat mengandalkan sistem yang lain untuk mengantisipasi waktu. Ini mungkin memiliki implikasi penting bagi bagaimana spesialis mengelola perawatan orang dengan penyakit Parkinson atau degenerasi serebelar.
“Studi kami mengidentifikasi tidak hanya konteks antisipasi di mana pasien neurologis ini mengalami gangguan, tetapi juga konteks di mana mereka tidak mengalami kesulitan, menyarankan kami dapat memodifikasi lingkungan mereka untuk memudahkan mereka berinteraksi dengan dunia dalam menghadapi gejala mereka. , ”Kata Breska.
Para peneliti percaya bahwa beberapa cara untuk membantu orang dalam mengatasi kerusakan pada salah satu dari dua sistem "waktu" di otak dapat mencakup aplikasi dan permainan komputer yang dirancang untuk melatih otak, serta teknik stimulasi otak dalam.
