Belajar dan Memori

 

Sebuah terobosan besar dalam memahami bagaimana otak menyelesaikan pembelajaran dan memori dimulai dari studi tentang seseorang dengan inisial, H.M. Sebagai seorang anak, H.M. mengembangkan dengan hebat, bentuk yang sulit-untuk-mengobati epilepsi. Ketika terapi tradisional tidak membantu, H.M. menjalani bedah pengobatan eksperimental – penghapusan daerah medial dalam lobus temporal nya. Operasi bekerja bahwa hal itu sangat meringankan kejang, tapi itu menyebabkan H.M. terkena amnesia parah. Dia bisa mengingat peristiwa terakhir hanya untuk beberapa menit dan tidak mampu untuk membentuk kenangan secara eksplisit tentang pengalaman baru. Misalnya, setelah berbicara dengan dia untuk sementara dan kemudian meninggalkan ruangan, setelah kembali, itu akan menjadi jelas bahwa H.M. tak ingat pembicaraan tersebut.

Meskipun ketidakmampuannya untuk mengingat informasi baru, H.M. teringat masa kecilnya yang sangat baik. Dari pengamatan yang tak terduga, para peneliti menyimpulkan bahwa bagian dari lobus temporal medial H.M. yang telah dihapus, termasuk hippocampus dan daerah parahippocampal, memainkan peran penting dalam mengkonversi kenangan jangka pendek tentang pengalaman untuk jangka panjang, yang permanen. Karena H.M. mempertahankan beberapa kenangan peristiwa yang terjadi jauh sebelum dioperasi, ternyata daerah temporal medial bukanlah tempat penyimpanan permanen melainkan memainkan peran dalam organisasi dan penyimpanan kenangan di tempat secara permanen lain di otak.

Sejak saat itu, para ilmuwan telah mempelajari bahwa daerah temporal medial terhubung secara erat ke area yang luas dari korteks serebral, termasuk daerah yang bertanggung jawab untuk berpikir dan bahasa. Sedangkan daerah temporal medial yang penting bagi pembentukan, pengorganisasian, konsolidasi, dan mengambil memori, itu adalah daerah kortikal yang penting untuk penyimpanan jangka panjang dari pengetahuan yang rinci tentang fakta dan peristiwa serta bagaimana pengetahuan ini digunakan dalam situasi sehari-hari.

Aspek-aspek yang berbeda dari Memori

Kemampuan kita untuk belajar dan mengingat secara sadar fakta dan kejadian sehari-hari disebut memori deklaratif. Studi menggunakan pencitraan otak fungsional telah mengidentifikasi jaringan besar daerah di korteks serebral yang bekerja sama dengan hippocampus untuk mendukung memori deklaratif. Daerah-daerah kortikal memainkan peran yang berbeda dalam aspek yang kompleks dari persepsi, gerakan, emosi, dan kognisi, yang masing-masing memberikan kontribusi untuk pengalaman secara keseluruhan yang ditangkap di memori deklaratif.

Ketika kita memiliki pengalaman baru, informasi awalnya memasuki memori kerja, bentuk sementara dari memori deklaratif. Pekrejaan memori tergantung pada korteks prefrontal serta daerah kortikal otak lainnya. Studi pada hewan telah menunjukkan bahwa neuron-neuron di korteks prefrontal menjaga informasi yang relevan selama memori bekerja dan dapat menggabungkan berbagai jenis informasi sensorik bila diperlukan. Pada manusia, korteks prefrontal sangat teraktifkan ketika orang memelihara dan memanipulasi kenangan.

Daerah yang berbeda dan sistem otak yang bertanggung jawab untuk berbagai jenis memori. Hippocampus, wilayah parahippocampal, dan daerah dari korteks serebral (termasuk korteks prefrontal) bekerja sama untuk mendukung deklaratif, atau kognitif, memori. Berbagai bentuk tidak ditunjukkan, atau perilaku, memori yang didukung oleh amigdala, striatum, dan otak kecil.

Wilayah yang berbeda dalam korteks prefrontal menunjang fungsi eksekutif, seperti seleksi, latihan, dan pemantauan informasi yang diambil dari memori jangka panjang. Untuk melayani fungsi-fungsi ini, korteks prefrontal juga berinteraksi dengan jaringan besar dari area kortikal posterior yang tertulis dalam kode, mempertahankan, dan mengambil tipe tertentu dari informasi – gambar visual, suara, dan kata-kata, misalnya – serta di mana peristiwa penting terjadi dan lebih banyak lagi.

Memori semantik merupakan bentuk pengetahuan deklaratif yang mencakup fakta-fakta dan data umum. Meskipun para ilmuwan baru mulai memahami sifat dan organisasi dari area kortikal yang terlibat dalam memori semantik, tampak bahwa jaringan kortikal yang berbeda khusus untuk pengolahan jenis informasi tertentu, seperti wajah, rumah, alat-alat, tindakan, bahasa, dan kategori pengetahuan lainnya. Studi menggunakan pencitraan fungsional tentang manusia normal telah mengungkapkan zona dalam hamparan kortikal besar yang selektif memproses berbagai kategori informasi, seperti hewan, wajah, atau kata-kata.

Memori-memori kita tentang pengalaman pribadi tertentu yang terjadi di tempat dan waktu tertentu disebut memori episodik. Daerah lobus temporal medial umumnya diyakini untuk melayani peran penting dalam pengolahan awal dan penyimpanan memori ini. Penelitian telah menunjukkan bahwa bagian-bagian yang berbeda dari wilayah parahippocampal memainkan peran yang berbeda dalam pengolahan informasi “apa”, “di mana,” dan “ketika” tentang peristiwa tertentu. Hippocampus menghubungkan elemen-elemen ini dari memori episodik. Keterkaitan kemudian diintegrasikan kembali ke dalam berbagai bidang kortikal yang bertanggung jawab untuk setiap jenis informasi.

Fakta bahwa H.M. dan orang lain dengan amnesia yang menunjukan kekurangan di beberapa jenis tentang kenangan dan bukan incikasi lain menunjukkan bahwa otak memiliki beberapa sistem memori yang didukung oleh daerah otak yang berbeda. Pengetahuan Non Deklaratif, pengetahuan tentang bagaimana melakukan sesuatu, sering disebut memori prosedural, dinyatakan dalam kebiasaan perilaku dan pembelajaran terampil dan membutuhkan pengolahan melalui ganglia basalis dan serebelum. Otak kecil secara khusus terlibat dalam tugas-tugas gerak yang melibatkan koordinasi waktu. Amigdala tampaknya memainkan peran penting dalam aspek emosional dari memori, pengikatan emosional penting terhadap rangsangan dan kejadian-kejadian netral lainnya. Ekspresi kenangan emosional juga melibatkan hipotalamus dan sistem saraf simpatik, yang keduanya mendukung reaksi emosional dan perasaan. Dengan demikian, otak muncul untuk memproses berbagai jenis memori dengan cara terpisah.

 

Memori melibatkan perubahan terus-menerus dalam sinapsis, koneksi-koneksi antara neuron-neuron.

 

 

Penyimpanan Memori

Bagaimana sebenarnya kenangan yang tersimpan dalam sel-sel otak? Setelah bertahun-tahun penelitian, banyak bukti yang mendukung gagasan bahwa memori melibatkan perubahan terus-menerus dalam sinapsis, koneksi antara neuron.

Dalam penelitian hewan, peneliti menemukan bahwa perubahan tersebut terjadi dalam jangka pendek melalui kegiatan biokimia yang mempengaruhi kekuatan sinapsis yang relevan. Menyalakan gen tertentu dapat menyebabkan modifikasi dalam neuron yang mengubah kekuatan dan jumlah sinapsis, menstabilkan kenangan baru. Para peneliti mempelajari siput laut Aplysia californica, misalnya, dapat berkorelasi dengan perubahan secara kimia dan struktural  tertentu dalam sel yang relevan dengan beberapa bentuk sederhana dari memori pada hewan.

Model lain yang penting untuk studi memori adalah fenomena potensiasi jangka panjang (LTP), peningkatan yang tahan lama dalam kekuatan dari respon sinaptik setelah stimulasi. LTP terjadi menonjol dalam hippocampus, serta di korteks serebral dan area otak lain yang terlibat dalam berbagai bentuk memori. LTP berlangsung sebagai akibat dari perubahan dalam kekuatan hubungan-hubungan sinapsis di kontak melibatkan reseptor N-metil-d-aspartat (NMDA).

Selanjutnya, serangkaian reaksi molekul memainkan peran penting dalam menstabilkan perubahan fungsi sinaptik yang terjadi di LTP. Peristiwa molekular dimulai dengan pelepasan ion kalsium ke dalam sinaps, mengaktifkan molekul siklik adenosin monofosfat (cAMP) dalam neuron postsinaptik. Molekul ini kemudian mengaktifkan beberapa macam enzim, beberapa di antaranya meningkatkan jumlah reseptor sinaptik, membuat sinaps lebih sensitif terhadap neurotransmitter. Selain itu, cAMP mengaktifkan molekul lain, yang disebut respon cAMP- elemen yang mengikat protein (CREB). CREB beroperasi dalam inti neuron untuk mengaktifkan serangkaian gen, sintesis protein langsung. Di antara protein yang dihasilkan adalah neurotrophins, yang mengakibatkan pertumbuhan sinaps dan peningkatan responsivitas neuron terhadap stimulasi.

Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa molekul cascade yang mengarah ke sintesis protein tidak penting untuk awal pembelajaran atau mempertahankan memori jangka pendek; Namun, cascade ini sangat penting untuk memori jangka panjang. Selain itu, studi menggunakan tikus yang dimodifikasi secara genetik telah menunjukkan bahwa gen-gen alterationsin tertentu untuk reseptor NMDA atau CREB secara dramatis dapat mempengaruhi kemampuan untuk LTP di daerah otak tertentu. Terlebih lagi, studi yang sama menunjukkan bahwa molekul ini sangat penting untuk memori.

Berbagai jenis studi memori manusia dan hewan telah menyebabkan para ilmuwan untuk menyimpulkan bahwa tidak ada pusat otak tunggal yang menyimpan memori. Sebaliknya, memori kemungkinan besar disimpan dalam koleksi yang didistribusikan dari sistem pengolahan kortikal yang juga terlibat dalam persepsi, pengolahan, dan analisis materi yang dipelajari. Singkatnya, setiap bagian otak yang paling mungkin berkontribusi berbeda untuk penyimpanan memori secara permanen.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: