Ilmuwan menemukan apa yang terjadi di otak kita saat kita membuat tebakan yang cerdas

Para peneliti telah mengidentifikasi bagaimana sel-sel di otak kita bekerja sama untuk menggabungkan ingatan akan pengalaman yang terpisah, memungkinkan kita membuat tebakan yang tepat dalam kehidupan sehari-hari. Dengan mempelajari aktivitas otak manusia dan tikus, mereka melaporkan bahwa proses ini terjadi di wilayah otak yang disebut hipokampus.

Studi yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah Cell , juga mengungkapkan bahwa sel sel otak dapat menghubungkan berbagai memori saat kita sedang istirahat atau tidur, sebuah proses yang mungkin penting dalam kreativitas.

Penelitian ini didanai oleh Medical Research Council (MRC), bagian dari UK Research and Innovation (UKRI), dan Wellcome, dan dilakukan di MRC Brain Network Dynamics Unit di Universitas Oxford, oleh Dr. Helen Barron dan Dr. David Dupret.

Dr. Barron berkata: "Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menyimpulkan hubungan atau hubungan antara berbagai hal yang kita lihat atau dengar. Jadi, bahkan ketika kita tidak mengetahui cerita lengkapnya, kita dapat membuat tebakan dengan menggabungkan titik-titik. Misalnya , Saya mencari teman saya Sam. Seseorang memberi tahu saya bahwa Ben ada di perpustakaan. Saya tahu bahwa Sam dan Ben pergi ke mana-mana bersama, jadi saya rasa Sam juga ada di perpustakaan.

"Meskipun proses ini sangat penting untuk kehidupan sehari hari, sampai sekarang, kami tidak tahu bagaimana sel-sel di otak kami mampu membentuk hubungan antara pengalaman-pengalaman yang terpisah."

Para peneliti memulai dengan menunjukkan kemampuan ini ke area otak yang disebut hipokampus yang sudah diketahui berperan dalam pembelajaran dan memori. Mereka melakukan ini dengan menggunakan pemindaian MRI pada manusia dan dengan mematikan sementara hipokampus pada tikus.

Untuk menemukan secara tepat bagaimana sel-sel otak memungkinkan kita membuat tebakan yang tepat, para peneliti menjalankan serangkaian eksperimen yang sangat mirip pada manusia dan tikus.

Relawan manusia diminta memainkan permainan virtual reality dimana mendengar suara seperti air mengalir menandakan bahwa relawan juga akan melihat gambar berwarna-warni muncul di dinding.

Mereka kemudian akan memainkan permainan lain di mana menemukan gambar berwarna-warni akan membantu mereka memenangkan uang. Suara itu tidak pernah berhubungan langsung dengan uang kemenangan, namun para relawan mulai menebak bahwa suara itu ada kaitannya dengan hadiah dan ketika mereka mendengarnya, mereka akan mencari hadiahnya.

Percobaan dibuat ulang pada tikus dengan memainkan suara sebelum menampilkan gambar yang terbuat dari lampu LED. Kemudian, pada tahapan tugas yang terpisah, tikus dapat menemukan hadiah berupa air gula jika lampu dinyalakan. Seperti manusia, tikus mulai menghubungkan suara dengan hadiah.

Dr. Dupret berkata: "Dengan melakukan eksperimen serupa pada tikus dan manusia, penelitian ini menunjukkan bahwa proses membangun hubungan antara peristiwa yang terpisah adalah hal yang umum untuk kedua spesies. Dan dengan bekerja dengan tikus, maka dimungkinkan untuk memeriksa apa yang terjadi di otak mamalia pada tingkat sel individu. "

Dalam otak tikus, para peneliti dapat merekam aktivitas sel-sel otak yang secara individual mewakili suara, cahaya, atau penghargaan. Saat tikus mulai menyimpulkan bahwa suara secara logis dikaitkan dengan hadiah melalui cahaya, mereka menemukan bahwa sel mulai menyala dalam urutan itu.

Namun, mereka terus memantau tikus ketika mereka beristirahat setelah menyelesaikan tugas dan mereka melihat bahwa otak tikus mulai melompati langkah 'ringan' perantara. Sel-sel otak yang 'sehat' menjadi aktif dengan sel-sel otak 'reward'; menggabungkan titik-titik di antara berbagai pengalaman.

Dr. Dupret menambahkan: "Ini menunjukkan bahwa saat tikus beristirahat, otak mereka membuat hubungan baru antara hal-hal yang tidak mereka alami secara langsung, dan kami pikir proses inilah yang akan membantu mereka membuat keputusan yang berguna di masa depan."

Dr. Barron berkata: "Hasil kami menunjukkan bahwa proses ini sangat mirip pada manusia dan memiliki implikasi penting. Ini menunjukkan bahwa periode istirahat dan tidur memainkan peran penting dalam kreativitas, di mana kami menarik wawasan dari pengalaman sebelumnya untuk menghasilkan ide-ide orisinal. . "

Dr. Simon Fisher, Manajer Program untuk Ilmu Saraf dan Dewan Kesehatan Mental di MRC, menambahkan: "Kemampuan kami untuk menyatukan ingatan individu untuk membentuk tautan baru membantu kami membuat keputusan sehari-hari. Studi ini memberikan wawasan tentang bagaimana dan di mana di otak proses kunci ini terjadi. Ini juga menunjukkan bahwa saat kita tidur atau istirahat, otak kita secara aktif membuat hubungan ini, sebuah proses yang mungkin menjadi dasar pemikiran kreatif.

"Pendekatan yang kuat ini, bekerja dengan tikus bersamaan dengan eksperimen yang sebanding dengan manusia, memungkinkan temuan dari satu spesies untuk menginformasikan studi di spesies lain dan meningkatkan terjemahan pengetahuan biologis dari model hewan ke manusia.