Banyak pertanyaan tentang otak terus menggelitik para ilmuwan saraf saat ini. Bagaimana organ ini berkembang? Apakah ada tahapan perkembangan otak? Apakah ada periode kritis di mana peristiwa tertentu harus terjadi agar otak berkembang secara normal? Dan, mungkin yang paling penting: bagaimana otak memproses informasi?
Sepanjang artikel ini kita akan mencoba memahami yang terakhir: bagaimana otak kita memproses informasi yang diterimanya dari luar, dan bagaimana ia menyimpan dan mengambil informasi ini; Tetapi pertama-tama, kita akan membahas beberapa konsep dasar yang akan membantu kita lebih memahami fungsi organ yang indah dan kompleks ini.
- Artikel terkait: ” Bagian-bagian otak manusia (dan fungsinya) “
Beberapa dasar
Untuk memahami bagaimana otak kita dapat memproses informasi yang diterimanya dari lingkungan, pertama-tama kita harus mengetahui cara kerjanya di dalam. Sel saraf atau neuron adalah sel yang menerima informasi dari sel saraf lain atau organ sensorik. Neuron ini dilengkapi dengan badan sel, semacam jantung metabolik, dan struktur seperti pohon besar yang disebut bidang dendritik, yang merupakan sisi input neuron.
Informasi mencapai sel dari proyeksi yang disebut akson. Sebagian besar informasi rangsang mencapai sel dari medan dendritik, seringkali melalui proyeksi dendritik kecil yang disebut duri. Persimpangan melalui mana informasi melewati dari satu neuron ke yang lain disebut sinapsis, yang dapat bersifat rangsang atau penghambatan.
Koneksi sinaptik ditambahkan ke otak dengan berbagai cara; salah satunya adalah melalui kelebihan produksi sinapsis dan kehilangan selektif berikutnya. Kelebihan produksi dan hilangnya sinapsis adalah mekanisme mendasar yang digunakan otak untuk memasukkan informasi dari pengalaman, dan cenderung terjadi selama tahap awal perkembangan.
Misalnya, di korteks visual, area korteks serebral otak yang mengontrol penglihatan, seseorang memiliki lebih banyak sinapsis pada usia 6 bulan daripada di masa dewasa. Ini karena semakin banyak sinapsis yang terbentuk dalam beberapa bulan pertama kehidupan, dan kemudian menghilang, terkadang dalam jumlah besar. Waktu yang diperlukan agar fenomena ini berjalan dengan sendirinya bervariasi di berbagai bagian otak, dari 2 hingga 3 tahun di korteks visual manusia hingga 8 hingga 10 tahun di beberapa bagian korteks frontal.
Sistem saraf membuat sejumlah besar koneksi ; pengalaman direproduksi di jaringan ini, memilih koneksi yang sesuai dan menghapus yang tidak pantas. Yang tersisa adalah bentuk akhir yang disempurnakan yang membentuk landasan sensorik dan mungkin kognitif untuk tahap perkembangan selanjutnya. Metode kedua pembentukan sinapsis adalah dengan menambahkan sinapsis baru.
Tidak seperti kelebihan dan kehilangan sinapsis, proses penambahan sinapsis ini berlangsung sepanjang hidup manusia dan sangat penting di kemudian hari. Proses ini tidak hanya peka terhadap pengalaman, tetapi juga didorong olehnya. Penambahan sinapsis kemungkinan merupakan dasar dari beberapa, atau bahkan sebagian besar, bentuk memori. Tetapi sebelum menyimpan dan memproses informasi, otak perlu mengkodekan dan menyaringnya. Mari kita lihat bagaimana.
- Anda mungkin tertarik: ” Jalur aferen dan jalur eferen: jenis serabut saraf “
Bagaimana otak memproses informasi?
Pemrosesan informasi dimulai dengan input dari organ sensorik, yang mengubah rangsangan fisik seperti sentuhan, panas, gelombang suara, atau foton cahaya menjadi sinyal elektrokimia. Informasi sensorik berulang kali diubah oleh algoritme otak dalam pemrosesan bottom-up dan bottom-up.
Misalnya, ketika melihat gambar kotak hitam dengan latar belakang putih, pemrosesan bottom-up mengumpulkan informasi yang sangat sederhana seperti warna, orientasi, dan di mana tepi objek berada, di mana warna berubah secara signifikan dalam waktu singkat ( untuk memutuskan apa yang Anda cari di sebuah kotak). Pemrosesan top-down menggunakan keputusan yang dibuat dalam beberapa langkah proses bottom-up untuk mempercepat pengenalan objek.
Setelah informasi diproses sampai batas tertentu, filter perhatian memutuskan seberapa penting sinyal itu dan proses kognitif apa yang harus tersedia. Misalnya, meskipun otak memproses setiap helai rumput saat Anda melihat sepatu Anda, filter perhatian khusus mencegah Anda untuk memperhatikannya satu per satu. Sebaliknya, otak Anda mampu melihat dan mendengar nama Anda, bahkan ketika Anda berada di ruangan yang bising.
Ada banyak tahapan pemrosesan, dan hasil pemrosesan dimodulasi oleh perhatian berulang kali. Namun, agar otak dapat memproses informasi, informasi tersebut harus disimpan terlebih dahulu. Mari kita lihat bagaimana melakukannya.
Penyimpanan informasi
Agar otak dapat memproses informasi, informasi tersebut harus disimpan terlebih dahulu. Ada beberapa jenis memori, termasuk memori sensorik dan jangka pendek, memori kerja, dan memori jangka panjang. Pertama, informasi harus dikodekan, dan ada berbagai jenis pengkodean khusus untuk berbagai jenis input sensorik.
Misalnya, input verbal dapat dikodekan secara struktural, mengacu pada seperti apa kata yang dicetak itu; secara fonologis, mengacu pada bagaimana kata itu terdengar; atau secara semantik, mengacu pada arti kata tersebut. Setelah informasi disimpan, itu harus dipelihara. Beberapa penelitian pada hewan menunjukkan bahwa memori kerja, yang menyimpan informasi selama sekitar 20 detik, dipertahankan oleh sinyal listrik yang berjalan melalui serangkaian neuron tertentu untuk waktu yang singkat.
Berkenaan dengan memori jangka panjang, telah disarankan bahwa informasi yang berhasil dikonsolidasikan di toko ini disimpan dalam struktur jenis protein tertentu. Namun, ada banyak caral tentang bagaimana pengetahuan diatur di otak, beberapa berdasarkan cara subjek manusia mengambil ingatan, yang lain berdasarkan informatika dan komputasi, dan lainnya berdasarkan neurofisiologi.
Model jaringan semantik, misalnya, menyatakan bahwa ada node yang mewakili konsep dan node ini terhubung berdasarkan hubungan mereka. Misalnya, dalam jaringan semantik, kata “kursi” dapat dikaitkan dengan “meja”, yang dapat dikaitkan dengan “kayu”, dan seterusnya. Model lain adalah koneksionis, yang menyatakan bahwa sepotong pengetahuan diwakili hanya dengan pola aktivasi saraf daripada makna.
Masih belum ada caral organisasi pengetahuan yang diterima secara universal, karena masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut dalam hal ini.
- Anda mungkin tertarik: ” Jenis memori: bagaimana otak manusia menyimpan memori? “
Pemulihan informasi
Setelah disimpan, kenangan akhirnya harus diambil dari penyimpanan memori. Mengingat peristiwa masa lalu tidak seperti menonton rekaman video. Faktanya, ini lebih berkaitan dengan proses merekonstruksi apa yang mungkin terjadi berdasarkan detail yang dipilih otak untuk disimpan dan dapat diingat.
Pengambilan informasi dipicu oleh sinyal, stimulus lingkungan yang mendorong otak untuk mengambil memori yang bersangkutan. Bukti menunjukkan bahwa semakin baik sinyal pemulihan, semakin baik kemungkinan mengingat sesuatu. Penting untuk dicatat bahwa sinyal pemulihan juga dapat menyebabkan seseorang salah merekonstruksi memori.
Distorsi dalam ingatan dapat terjadi dalam beberapa cara, termasuk memvariasikan kata-kata dari sebuah pertanyaan. Misalnya, menanyakan seseorang apakah mobil hitam telah meninggalkan TKP dapat mengingatkan orang tersebut melihat mobil hitam selama interogasi berikutnya. Ini telah diamati secara konsisten dalam studi saksi kasus pengadilan, yang telah menunjukkan betapa mudahnya memanipulasi dan menanamkan ingatan palsu.
Studi di bidang ini juga menunjukkan bahwa pikiran tidak hanya sebagai perekam pasif dari peristiwa, tetapi secara aktif bekerja baik untuk menyimpan dan mengambil informasi. Penelitian menunjukkan bahwa ketika serangkaian peristiwa terjadi dalam urutan acak, orang-orang mengaturnya kembali menjadi urutan yang masuk akal ketika mencoba mengingatnya.
Mengingat memori, oleh karena itu, membutuhkan meninjau kembali jalur saraf otak yang dibentuk oleh pengkodean memori, dan kekuatan jalur tersebut menentukan seberapa cepat dapat diambil. Pengambilan seperti itu secara efektif mengembalikan memori yang terletak di penyimpanan jangka panjang ke memori jangka pendek atau memori kerja, di mana memori tersebut dapat diakses kembali, dalam semacam citra cermin dari proses pengkodean.
Lagi pula, memori disimpan kembali dalam memori jangka panjang, mengkonsolidasikan dan memperkuatnya lagi. Pada akhirnya, sistem memori kita serumit efisiensinya, meskipun masih banyak yang harus diselidiki.
Referensi bibliografi:
- Anderson, JA, & Hinton, GE (2014). Model pemrosesan informasi di otak. Dalam caral paralel memori asosiatif (hal. 33-74). Pers Psikologi.
- Cabrera Cortés, IA (2003). Pemrosesan Informasi Manusia: Mencari Penjelasan. ditujukan, 11 (6).
- Insel, TR, & Fernald, RD (2004). Bagaimana otak memproses informasi sosial: mencari otak sosial. annu. Pdt. Neurosci., 27, 697-722.
- Sakurai, Y. (1999). Bagaimana kumpulan sel mengkodekan informasi di otak?. Ulasan Neuroscience & Biobehavioral, 23 (6), 785-796.