Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan hari ini di Nature, ahli saraf di Sainsbury Wellcome Center UCL menyelidiki interaksi timbal balik antara dua wilayah otak yang menjelaskan memori kerja visual pada tikus. Tim menemukan bahwa konektivitas antara dua situs memori kerja ini, korteks parietal dan korteks premotor, bersama-sama bergantung pada skala waktu sesaat.
“Ada banyak jenis memori kerja yang berbeda, dan selama 40 tahun terakhir, para ilmuwan telah mencoba mencari tahu bagaimana mereka terwakili di otak. Memori kerja sensorik, khususnya, telah menjadi tantangan untuk dipelajari, seperti di laboratorium standar. tugas,” kata Dr. Ivan Voitov, “Proses terjadi secara bersamaan, seperti pengaturan waktu, pengaturan mesin, dan antisipasi penghargaan.”
Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti SWC telah membandingkan tugas-tugas yang bergantung pada memori kerja dengan tugas-tugas yang lebih sederhana yang tidak bergantung pada memori kerja. Dalam tugas memori kerja, tikus diberi stimulus sensorik diikuti dengan penundaan dan kemudian harus mencocokkan stimulus berikutnya dengan stimulus yang mereka lihat sebelum penundaan. Ini berarti bahwa selama periode penundaan, tikus membutuhkan representasi dalam memori kerja mereka tentang stimulus pertama untuk berhasil dalam tugas dan menerima hadiah. Sebaliknya, dalam tugas yang tidak bergantung pada memori kerja, keputusan yang dibuat oleh tikus mengenai stimulus sekunder tidak terkait dengan stimulus pertama.
Dengan membandingkan dua tugas ini, para peneliti dapat merekam porsi aktivitas saraf yang mengandalkan memori kerja daripada aktivitas normal yang hanya terkait dengan lingkungan tugas. Mereka menemukan bahwa sebagian besar aktivitas saraf tidak terkait dengan memori kerja, dan sebaliknya representasi memori kerja dimasukkan dalam pola aktivitas “dimensi tinggi”, yang berarti bahwa hanya fluktuasi kecil di sekitar penembakan rata-rata sel individu yang membawa informasi memori kerja bersama-sama.
Untuk memahami bagaimana representasi ini disimpan di otak, ahli saraf menggunakan teknik yang disebut optogenetika untuk secara selektif membungkam bagian otak selama periode penundaan dan mengamati gangguan dari apa yang diingat tikus. Menariknya, mereka menemukan bahwa membungkam representasi memori kerja di area kortikal motorik parietal atau frontal menghasilkan defisit serupa dalam kemampuan tikus untuk mengingat rangsangan sebelumnya, menyiratkan bahwa representasi ini secara instan bergantung satu sama lain selama penundaan.
Untuk menguji hipotesis ini, para peneliti menonaktifkan satu wilayah saat merekam aktivitas yang dikomunikasikan oleh wilayah lain. Ketika korteks parietal terganggu, aktivitas yang dikomunikasikan oleh korteks motorik frontal ke korteks parietal sebagian besar tidak berubah dalam hal aktivitas rata-rata. Namun, representasi aktivitas memori kerja dinonaktifkan secara khusus. Hal ini juga berlaku dalam percobaan terbalik, ketika mereka mengganggu korteks motorik dan mereka melihat korteks parietal dan juga mencatat gangguan spesifik memori kerja komunikasi kortikal dan kortikal.
“Dengan merekam dan memproses dari sirkuit jangka panjang di korteks serebral, kami menemukan bahwa memori kerja berada dalam pola aktivitas yang bergantung pada area kortikal yang saling berhubungan, sehingga melestarikan memori kerja melalui komunikasi timbal balik seketika,” kata Profesor Tom Myrsek-Flugel. D., direktur Sainsbury Wellcome Center dan rekan penulis makalah ini.
Langkah peneliti selanjutnya adalah mencari pola-pola aktivitas yang umum terjadi di kawasan ini. Mereka juga berencana untuk mempelajari tugas memori kerja yang lebih kompleks yang memodulasi informasi spesifik yang disimpan dalam memori kerja serta kekuatannya. Untuk tujuan ini, ahli saraf akan menggunakan penghambur pengganggu yang berisi informasi sensorik untuk membiaskan apa yang menurut tikus sebagai target berikutnya. Eksperimen ini akan memungkinkan mereka untuk mengembangkan pemahaman yang lebih akurat tentang representasi memori kerja.