Para peneliti dari Universitas Basel telah menemukan bagaimana reaksi otak terhadap syok berkembang seiring bertambahnya usia, menunjukkan bahwa pengalaman memainkan peran penting dalam proses ini. Dengan menggunakan tikus, mereka menemukan bahwa efisiensi dalam memproses rangsangan tak terduga meningkat seiring berjalannya waktu dan bahwa pematangan respons otak terhadap kejutan berkembang dari bagian perifer sistem pendengaran ke korteks serebral, yang matang lebih lambat dan memerlukan pengalaman sensorik untuk berkembang sepenuhnya.
Anak-anak menganggap dunia ini penuh kejutan, sedangkan orang dewasa lebih sulit dibuat takjub. Di balik situasi yang tampaknya sederhana ini terdapat mekanisme yang kompleks. Para ilmuwan di Universitas Basel telah menggunakan tikus dalam penelitian baru untuk mengungkap perkembangan respons terhadap kejadian tak terduga di otak yang sedang berkembang.
Bayi suka bermain cilukba, terus bereaksi bahkan ketika pasangannya tiba-tiba muncul untuk kesepuluh kalinya dalam permainan tersebut. Mengenali hal-hal yang tidak terduga adalah kemampuan kognitif yang penting. Lagipula, baru juga bisa berarti berbahaya.
Namun, cara pemrosesan kejutan di otak berubah seiring pertumbuhan kita: rangsangan yang tidak biasa jauh lebih cepat dikategorikan sebagai “penting” atau “tidak menarik”, dan menjadi kurang mengejutkan ketika muncul untuk kedua dan ketiga kalinya. Peningkatan efisiensi ini sangat masuk akal: stimulus baru mungkin menarik perhatian kita, namun tidak menimbulkan reaksi keras yang tidak perlu dan menghabiskan energi kita. Meskipun hal ini mungkin tampak sepele pada awalnya, sejauh ini hanya ada sedikit penelitian mengenai fakta ini dalam konteks perkembangan otak.
Eksperimen dengan tikus muda yang dilakukan oleh tim peneliti Profesor Tania Barkat kini telah mulai memecahkan kode bagaimana otak yang sedang berkembang memproses suara-suara mengejutkan dan perubahan apa yang terjadi seiring bertambahnya usia. Para peneliti telah melaporkan temuan mereka di jurnal Kemajuan dalam Sains.
Suara aneh
Dalam percobaannya, para peneliti menggunakan rangkaian suara di mana nada-nada berbeda terdengar pada interval tidak teratur antara serangkaian nada yang identik. Pada saat yang sama, mereka merekam gelombang otak hewan tersebut. Proses ini dikenal sebagai “paradigma eksentrik”, dan digunakan oleh para profesional kesehatan untuk tujuan seperti mendiagnosis skizofrenia.
Dengan menggunakan pengukuran ini, para peneliti dapat memahami bagaimana wilayah otak yang berbeda bereaksi terhadap perubahan nada yang terjadi seiring waktu pada tikus muda. Reaksi-reaksi ini awalnya sangat kuat, namun menurun seiring dengan matangnya bagian otak yang relevan, hingga ke tingkat yang sebanding dengan pengukuran pada hewan dewasa. Namun perkembangan ini tidak terjadi secara bersamaan di berbagai area otak yang memproses suara.
Sebuah wilayah yang dikenal sebagai kolikulus inferior, terletak di awal jalur dari saraf pendengaran ke korteks pendengaran, sudah sepenuhnya matang pada hewan tersebut pada usia 20 hari, titik waktu paling awal yang dipelajari oleh tim. Situs kedua, thalamus pendengaran, hanya menunjukkan reaksi “matang” terhadap perbedaan nada pada usia 30 hari.
Perkembangan di korteks serebral itu sendiri, “korteks pendengaran primer,” membutuhkan waktu lebih lama lagi, hingga hari ke 50. “Perkembangan reaksi terkejut ini dimulai di pinggiran dan berakhir di korteks serebral,” kata pemimpin studi Tania Barkat. Oleh karena itu, korteks serebral matang jauh lebih lambat dari yang diharapkan – dalam rentang hidup manusia, masa ini kira-kira setara dengan awal usia 20-an.
Tidak ada perkembangan tanpa pengalaman
Para peneliti juga mengamati bahwa pengalaman memainkan peran kunci dalam pengembangan respon kejut di korteks serebral. Jika tikus dipelihara di lingkungan yang netral terhadap kebisingan, pemrosesan suara yang tidak terduga di korteks pendengaran akan tertunda secara signifikan.
Salah satu penjelasan yang mungkin untuk hal ini adalah bahwa otak – dan khususnya korteks serebral – membentuk gambaran internal tentang dunia selama perkembangan, yang kemudian dibandingkan dengan rangsangan eksternal. Apa pun yang tidak sesuai dengan “pandangan dunia” ini adalah sebuah kejutan, namun bisa juga menghasilkan pembaruan. “Namun, tanpa pengalaman dengan suara, korteks serebral pada tikus ini tidak mampu mengembangkan model dunia seperti itu,” kata ahli saraf Barkat. Akibatnya, hewan tersebut tidak dapat dengan tepat mengkategorikan suara menjadi “familiar” dan “tidak terduga”.
Referensi: “Pematangan berurutan adaptasi spesifik stimulus pada sistem pendengaran lemniscal tikus” oleh Patricia Valerio, Julien Rechenmann, Suyash Joshi, Gioia De Franceschi dan Tania Rinaldi Barkat, 3 Januari 2024, Kemajuan dalam Sains.
DOI: 10.1126/sciadv.adi7624
NewsRoom.id
