Bagaimana otak menghadapi ketidakpastian

  • Whatsapp


Saat kita berinteraksi dengan dunia, kita terus-menerus disajikan dengan informasi yang tidak dapat diandalkan atau tidak lengkap — dari suara campur aduk di ruangan yang ramai hingga orang asing yang penuh perhatian dengan motivasi yang tidak diketahui. Untungnya, otak kita dilengkapi dengan baik untuk mengevaluasi kualitas bukti yang kita gunakan untuk membuat keputusan, biasanya memungkinkan kita untuk bertindak dengan sengaja, tanpa melompat ke kesimpulan.

Sekarang, ahli saraf di McGovern Institute for Brain Research MIT telah mempelajari sirkuit otak utama yang membantu memandu pengambilan keputusan dalam kondisi ketidakpastian. Dengan mempelajari bagaimana tikus menafsirkan isyarat sensorik yang ambigu, mereka telah menemukan neuron yang menghentikan otak menggunakan informasi yang tidak dapat diandalkan.

Gambar: Talamus mediodorsal membentuk persimpangan koneksi yang mengintegrasikan sinyal dari area korteks prefrontal dan membantu mengoordinasikan aktivitasnya untuk menghasilkan keputusan yang optimal. Kredit gambar: Arghya Mukherjee

Temuan, diterbitkan dalam jurnal Alam, dapat membantu peneliti mengembangkan perawatan untuk skizofrenia dan kondisi terkait, yang gejalanya mungkin setidaknya sebagian karena ketidakmampuan individu yang terkena dampak untuk mengukur ketidakpastian secara efektif.

Decoding ambiguitas

“Banyak kognisi benar-benar tentang menangani berbagai jenis ketidakpastian,” kata profesor otak dan ilmu kognitif MIT Michael Halasa, menjelaskan bahwa kita semua harus menggunakan informasi yang ambigu untuk membuat kesimpulan tentang apa yang terjadi di dunia. Bagian dari berurusan dengan ambiguitas ini melibatkan mengenali seberapa yakin kita dalam kesimpulan kita. Dan ketika proses ini gagal, itu dapat secara dramatis mengubah interpretasi kita tentang dunia di sekitar kita.

“Dalam pikiran saya, gangguan spektrum skizofrenia benar-benar gangguan dalam menyimpulkan dengan tepat penyebab peristiwa di dunia dan apa yang dipikirkan orang lain,” kata Halassa, yang adalah seorang psikiater yang berpraktik. Pasien dengan gangguan ini sering mengembangkan keyakinan yang kuat berdasarkan peristiwa atau sinyal yang kebanyakan orang anggap tidak berarti atau tidak relevan, katanya. Mereka mungkin menganggap pesan tersembunyi tertanam dalam rekaman audio yang kacau, atau khawatir bahwa orang asing yang tertawa berkomplot melawan mereka. Hal-hal seperti itu bukan tidak mungkin — tetapi delusi muncul ketika pasien gagal untuk mengenali bahwa mereka sangat tidak mungkin.

Halassa dan postdoc Arghya Mukherjee ingin tahu bagaimana otak yang sehat menangani ketidakpastian, dan penelitian terbaru dari laboratorium lain memberikan beberapa petunjuk. Pencitraan otak fungsional telah menunjukkan bahwa ketika orang diminta untuk mempelajari suatu adegan tetapi mereka tidak yakin apa yang harus diperhatikan, bagian otak yang disebut thalamus mediodorsal menjadi aktif. Semakin sedikit bimbingan yang diberikan orang untuk tugas ini, semakin sulit thalamus mediodorsal bekerja.

Talamus adalah semacam persimpangan jalan di dalam otak, terdiri dari sel-sel yang menghubungkan daerah otak yang jauh satu sama lain. Wilayah mediodorsalnya mengirimkan sinyal ke korteks prefrontal, di mana informasi sensorik diintegrasikan dengan tujuan, keinginan, dan pengetahuan kita untuk memandu perilaku. Pekerjaan sebelumnya di lab Halassa menunjukkan bahwa talamus mediodorsal membantu korteks prefrontal menyesuaikan sinyal yang tepat selama pengambilan keputusan, menyesuaikan sinyal sesuai kebutuhan saat keadaan berubah. Menariknya, wilayah otak ini ternyata kurang aktif pada orang dengan skizofrenia daripada pada orang lain.

Bekerja dengan postdoc Norman Lam dan Ilmuwan Riset Ralf Wimmer, Halassa dan Mukherjee merancang serangkaian eksperimen hewan untuk memeriksa peran talamus mediodorsal dalam menangani ketidakpastian. Tikus dilatih untuk menanggapi sinyal sensorik sesuai dengan isyarat audio yang mengingatkan mereka apakah akan fokus pada cahaya atau suara. Ketika hewan diberi isyarat yang bertentangan, terserah mereka hewan untuk mencari tahu mana yang paling menonjol dan bertindak sesuai dengan itu. Eksperimen memvariasikan ketidakpastian tugas ini dengan memanipulasi jumlah dan rasio isyarat.

Pembagian kerja

Dengan memanipulasi dan merekam aktivitas di otak hewan, para peneliti menemukan bahwa korteks prefrontal terlibat setiap kali tikus menyelesaikan tugas ini, tetapi talamus mediodorsal hanya diperlukan ketika hewan diberi sinyal yang membuat mereka tidak yakin bagaimana berperilaku. Ada pembagian kerja sederhana di dalam otak, kata Halassa. “Satu area peduli dengan isi pesan – yaitu korteks prefrontal – dan talamus tampaknya peduli dengan seberapa pasti inputnya.”

Dalam talamus mediodorsal, Halassa dan Mukherjee menemukan subset sel yang sangat aktif ketika hewan disajikan dengan isyarat suara yang bertentangan. Neuron ini, yang terhubung langsung ke korteks prefrontal, adalah neuron penghambat, yang mampu meredam sinyal hilir. Jadi ketika mereka menembak, kata Halassa, mereka secara efektif menghentikan otak untuk bertindak berdasarkan informasi yang tidak dapat diandalkan. Sel dari jenis yang berbeda difokuskan pada ketidakpastian yang muncul ketika pensinyalan jarang. “Ada sirkuit khusus untuk mengintegrasikan bukti sepanjang waktu untuk mengekstrak makna dari penilaian semacam ini,” jelas Mukherjee.

Saat Halassa dan Mukherjee menyelidiki sirkuit ini lebih dalam, prioritas akan menentukan apakah mereka terganggu pada orang dengan skizofrenia. Untuk itu, mereka sekarang mengeksplorasi sirkuit pada model hewan dari gangguan tersebut. Harapannya, kata Mukherjee, adalah untuk pada akhirnya menargetkan sirkuit disfungsional pada pasien, dengan menggunakan metode penghantaran obat terfokus noninvasif yang saat ini sedang dikembangkan. “Kami memiliki identitas genetik dari sirkuit ini. Kami tahu mereka mengekspresikan jenis reseptor tertentu, sehingga kami dapat menemukan obat yang menargetkan reseptor ini,” katanya. “Kemudian Anda dapat secara khusus melepaskan obat ini di talamus mediodorsal untuk memodulasi sirkuit sebagai strategi terapi potensial.”

Ditulis oleh Jennifer Michalowski

Sumber: Institut Teknologi Massachusetts




Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.