Tidak ada pertanyaan yang telah kita pelajari banyak tentang otak manusia dalam 50 tahun terakhir, tetapi, seperti yang cepat disadari oleh para ilmuwan saraf, pusat sistem saraf kita sebagian besar masih menjadi misteri. Di dekat bagian atas daftar teka-teki: bagaimana memori bekerja — terutama cara mengembalikannya setelah hilang.
Namun, sekarang, melalui cabang ilmu saraf yang tumbuh cepat yang dikenal sebagai perekaman otak langsung, para ilmuwan dapat mengikuti aktivitas otak secara real time melalui elektroda yang ditanamkan. Teknik ini memungkinkan mereka untuk memetakan bagaimana neuron berkomunikasi ketika ingatan terbentuk atau dipanggil kembali, yang kemudian memungkinkan untuk mengembangkan perangkat yang dapat meniru proses penciptaan memori dengan merangsang neuron yang sama.
Ini mungkin tampak agak aneh, tetapi DARPA, lembaga yang mendanai penelitian mutakhir untuk Departemen Pertahanan AS, sangat percaya pada potensi teknologi sehingga pekan lalu mengumumkan hibah sebesar $ 40 juta untuk melihat apakah memori semacam itu “neuroprosthetic” dapat dikembangkan dalam empat tahun ke depan.
Ilmuwan lain sedang mengeksplorasi berbagai cara untuk mengungkap misteri ingatan. Dalam sebuah studi baru-baru ini yang didukung oleh National Institutes of Health, Roberto Malinow, dari University of California, San Diego, dapat menggunakan cahaya yang tepat sasaran untuk menghapus, dan kemudian memulihkan, kenangan pada tikus yang direkayasa secara genetika. Dan musim panas lalu, para peneliti di Pusat Medis Universitas Columbia mengumumkan bahwa mereka dapat secara signifikan meningkatkan ingatan tikus tua dengan meningkatkan level protein tertentu dalam otak mereka.
Tetapi gagasan menggunakan implan untuk menghidupkan kembali ingatan — dianggap sebagai konsep radikal ketika dipromosikan oleh orang-orang seperti ilmuwan saraf Universitas Southern California Theodore Berger hanya beberapa tahun yang lalu — telah menarik perhatian orang-orang di DARPA. Mereka melihat potensinya sebagai cara inovatif dan tepat luar biasa untuk membantu veteran yang rusak — sekitar 270.000 di antaranya telah menderita cedera otak traumatis, seringkali dengan kehilangan ingatan yang melemahkan, sejak tahun 2000 — dengan sedikit pilihan terapi lain.
Membuat kenangan
Proyek penelitian, yang disebut "Memulihkan Memori Aktif" (RAM), dirancang berdasarkan keyakinan bahwa tidak peduli seberapa manis atau mengganggu, setiap memori dibentuk dengan cara yang sama: melalui aksi berurutan dari banyak neuron. Ganggu urutan itu melalui cedera traumatis, pemikiran berjalan, dan fungsi memori menjadi terhambat. Tetapi bagaimana jika para ilmuwan, mengikuti program komputer dari proses memori yang telah mereka kembangkan, dapat menggunakan implan kecil untuk bekerja di sekitar area yang rusak dengan mengirimkan sinyal ke neuron lebih jauh di sirkuit?
Itu pada dasarnya adalah tujuan dari program RAM, yang akan melibatkan tim dari tiga institusi: University of California, Los Angeles (UCLA), University of Pennsylvania dan Lawrence Livermore National Laboratory. Masing-masing akan memiliki fokus sendiri.
Tim UCLA akan berkonsentrasi pada apa yang dikenal sebagai area entorhinal otak. Berkat penelitian sebelumnya, mereka telah mengidentifikasi itu sebagai pintu gerbang ke hippocampus, wilayah otak yang paling terkait dengan pembelajaran dan memori. Untuk memberi Anda rasa betapa pentingnya hippocampus terhadap apa yang membuat kita menjadi manusia, pertimbangkan salah satu penemuan penting dalam ilmu otak, yang melibatkan seorang pria di tahun 1950-an yang membuang sebagian besar hippocampusnya sebagai pengobatan untuk kejang. Setelah prosedur itu, dia tidak lagi dapat menciptakan kenangan baru — dia tidak bisa mengingat apa yang terjadi padanya setiap hari sesudahnya.
Untuk mengetahui bagaimana hippocampus mengubah keberadaan sehari-hari menjadi ingatan, para peneliti UCLA pertama-tama akan menggunakan data dari elektroda yang telah ditanamkan pada pasien epilepsi untuk mengembangkan model komputer tentang bagaimana neuron di bagian otak berkomunikasi selama pembuatan memori. Dari itu, mereka akan bekerja dengan para ilmuwan di Livermore untuk membuat perangkat nirkabel yang dapat ditanamkan yang dapat mereplikasi proses dengan merangsang neuron yang sesuai.
Di Pennsylvania, sementara itu, para peneliti akan mengambil pandangan yang lebih luas tentang bagaimana ingatan terbentuk, mendekatinya sebagai serangkaian interaksi kompleks di antara wilayah otak yang berbeda. Mereka akan bekerja dengan pasien yang sudah memiliki implan elektroda di berbagai area otak mereka, melacak aktivitas saraf ketika orang-orang itu memainkan permainan memori di komputer. Tujuannya lagi adalah untuk mengidentifikasi pola perilaku neuron ketika memori baru disimpan atau yang lama diambil, dan juga berusaha untuk mengisolasi "biomarker" ketika ada masalah.
Bertaruh pada teknologi
Meski demikian, proyek ini memiliki skeptis.
“Kita harus terus mengingatkan diri kita sendiri bahwa, tidak, kita tidak berbicara bahasa rahasia otak - kita melakukan beberapa stimulasi yang sangat kasar, ” Dr. Anthony Ritaccio, direktur bedah saraf di Rumah Sakit Albany, mengatakan kepada New York Times. “Ketika bekerja dengan otak, Anda harus terus menampar wajah Anda sebagai pemeriksaan realitas; kita masih sedikit mengerti. ”
Tetapi Justin Sanchez, manajer proyek RAM di DARPA, mengatakan ini saatnya untuk membuat taruhan besar pada teknologi.
"Kami berutang kepada anggota layanan kami, " katanya, "untuk mempercepat penelitian yang dapat meminimalkan dampak jangka panjang dari cedera mereka."
Dan, setelah semua, memori yang bekerja membantu kita semua memahami dunia dengan lebih baik, seperti dikatakan psikolog pendidikan Peter Doolittle dalam TED Talk ini.
