Penelitian Temukan Bahwa Sel Otak Ternyata Berusaha Menebak Masa Depan Saat Tidur

Dilansir dari Science Alert, penelitian terbaru yang telah dimuat di Nature menemukan bahwa neuron yang aktif di pusat memori otak saat kita tidur mungkin tidak hanya mengulas pengalaman masa lalu, tetapi juga dapat memprediksi masa depan dan mempersiapkan aktivitas yang belum terjadi. Temuan ini memberikan wawasan baru tentang fungsi tidur yang lebih kompleks dari sekadar proses konsolidasi memori.

Tim peneliti dari University of Michigan, yang dipimpin oleh ahli anestesi Kamran Diba, menganalisis rekaman gelombang otak tikus selama periode bangun dan tidur. Pengukuran dilakukan sebelum, selama, dan setelah tikus menyelesaikan tantangan labirin untuk mengevaluasi preferensi sel saraf di luar labirin, seperti saat beristirahat.

"Kami menangani tantangan ini dengan menghubungkan aktivitas setiap neuron individu dengan aktivitas semua neuron lainnya," kata Kamran Diba.

"Kemampuan untuk melacak preferensi neuron bahkan tanpa stimulus adalah terobosan penting bagi kami."

Pendekatan baru ini memungkinkan tim untuk menghubungkan ruang fisik dalam labirin dengan aktivitas neuron spesifik secara real-time. Melalui proses pembelajaran mesin, hubungan antar neuron dapat dipetakan, memungkinkan peneliti untuk melihat aktivitas neuron di titik-titik dalam labirin saat tikus sedang tidur.

Berdasarkan aktivitas neuron yang menyala selama tidur dan kemudian saat percobaan labirin berikutnya, tikus tidak hanya bermimpi tentang tempat yang sudah mereka kunjungi di labirin, tetapi juga bekerja pada rute baru yang potensial. Hal ini sama dengan cara pikiran kita dalam memprediksi masa depan.

Hasil temuan ini dianggap signifikan dalam studi penyesuaian spasial, yaitu cara aktivitas neuron tertentu terkait dengan tempat tertentu. Penyesuaian ini adalah proses dinamis yang melibatkan otak saat tidur.

Saat tikus diperkenalkan kembali ke labirin setelah tidur, aktivitas neural yang diukur selama tidur mereka sedikit banyak memprediksi cara baru mereka menjelajahi lingkungan tersebut. Meskipun kecocokannya tidak persis, namun cukup dekat untuk menunjukkan adanya hubungan antara mimpi dan niat masa depan.

"Kita bisa melihat perubahan lain terjadi selama tidur, dan ketika kita memasukkan hewan kembali ke lingkungan untuk kedua kalinya, kita bisa memvalidasi bahwa perubahan ini benar-benar mencerminkan sesuatu yang dipelajari saat hewan sedang tidur," kata ahli saraf Caleb Kemere dari Rice University di AS.

"Seolah-olah paparan kedua terhadap ruang sebenarnya terjadi saat hewan itu tidur," sambungnya.

Penelitian ini menunjukkan bahwa tidur membantu kita membentuk ingatan dan kemungkinan juga memprediksi atau merencanakan masa depan. Meskipun studi ini hanya melihat tikus, ada kemungkinan bahwa sesuatu yang serupa terjadi di otak manusia, semacam latihan untuk petualangan di masa depan.

Aktivitas di dalam otak kita saat tidur terus memukau, mempengaruhi segala hal mulai dari cara kita belajar hingga bagaimana otak dilindungi.

"Bukan berarti selama tidur satu-satunya hal yang dilakukan neuron ini adalah menstabilkan ingatan dari pengalaman," kata Kemere. "Ternyata beberapa neuron melakukan hal lain."

Penelitian ini tidak hanya memperluas pemahaman kita tentang neurofisiologi tidur, tetapi juga menawarkan pandangan baru tentang potensi aplikasi klinis. Misalnya, dalam pengembangan terapi tidur untuk memperbaiki gangguan kognitif atau perilaku.

Ke depan, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi apakah proses serupa terjadi pada manusia dan bagaimana kita bisa memanfaatkan pengetahuan ini untuk meningkatkan kesehatan seseorang.