Bagaimana Otak Menyimpan Memori dan Informasi?

KOMPAS.com - Otak manusia merupakan keajaiban biologis yang kompleks mengendalikan berbagai aspek kehidupan dan memberikan kemampuan unik untuk menyimpan ingatan dan informasi.

Proses penyimpanan memori dalam otak telah menjadi subjek penelitian intensif dalam ilmu saraf dan psikologi kognitif. 

Otak tidak hanya berfungsi sebagai pusat pengaturan fungsi tubuh tetapi juga sebagai laboratorium alam yang mengolah dan menyimpan pengalaman sehari-hari.

Lantas, bagaimana otak mampu menciptakan ingatan yang tahan lama dari sekadar momen-momen singkat?

Sel engram berperan dalam menyimpan informasi

Dilansir dari earth.com, Senin (27/11/2023), penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Current Biology mengungkap bahwa saat kita belajar otak kita membentuk pola koneksi baru antara sel engram di berbagai bagian otak.

Dr. Tomas Ryan dari Trinity College Dublin memimpin penelitian ini untuk memahami bagaimana pengalaman dapat mengubah neuron kita, memungkinkan pembentukan kenangan baru.

Kunci dari proses ini adalah identifikasi sel engram yang merupakan perubahan di otak yang menyimpan memori.

Clara Ortega-de San Luis, seorang peneliti di Laboratorium Ryan menjelaskan mengenai sel engram memori merupakan kelompok sel otak yang ketika diaktifkan oleh pengalaman tertentu akan mengubah dirinya untuk menyimpan informasi di otak.

“Sel engram memori adalah kelompok sel otak yang diaktifkan oleh pengalaman tertentu, mengubah dirinya untuk menyimpan informasi di otak kita,” ujar Luis.

Pentingnya koneksi sinaptik antara sel engram 

Para peneliti menggunakan teknik genetika untuk menandai dua kelompok sel engram yang berbeda di otak untuk dua memori terpisah.

Selanjutnya, mereka memonitor pembentukan koneksi baru antara sel-sel engram ini selama pembelajaran.

Teknik optogenetika yang mengontrol aktivitas sel otak menggunakan cahaya digunakan untuk menunjukkan bahwa koneksi baru ini penting dalam proses pembelajaran.

Penelitian ini juga mengidentifikasi mekanisme molekuler yang melibatkan protein spesifik dalam sinapsis yang mengatur konektivitas antar sel engram.

Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan bukti langsung bahwa perubahan dalam koneksi sinaptik antara sel engram kemungkinan merupakan mekanisme utama penyimpanan memori di otak.

Ini membuka pintu untuk pemahaman lebih lanjut tentang cara otak kita menyimpan dan mengakses informasi yang kita pelajari sepanjang hidup kita.

Di mana ingatan manusia disimpan?

Ingatan manusia disimpan dalam beberapa bagian otak terutama hippocampus yang berbentuk sepasang dan berada di dalam otak seperti kuda laut, dikutip dari Live Science, Senin (27/11/2023).

Hippocampus penting untuk membentuk memori awal dan transfer memori dari penyimpanan jangka pendek ke penyimpanan jangka panjang.

Memori jangka pendek hanya bertahan sebentar sebelum menghilang.

Ketika kita berlatih atau mencoba mengingat informasi hippocampus bekerja untuk memperkuat sirkuit dan seiring waktu ingatan jangka panjang dipindahkan ke neokorteks.

Neokorteks merupakan bagian otak yang mengelola sebagian besar pengalaman sadar kita.

Amigdala wilayah otak yang memproses emosi seperti rasa takut juga berperan dalam memori.

Penelitian tahun 2017 yang diterbitkan dalam jurnal Science menunjukkan bahwa emosi, baik positif maupun negatif juga memainkan peran penting dalam pembentukan ingatan.

Hal ini mungkin karena penting untuk mengingat pengalaman yang sangat baik atau sangat buruk.

Selain hippocampus dan amigdala ada beberapa bagian otak lain yang terlibat dalam memori.

Ganglia basalis dan otak kecil menangani memori motorik seperti memainkan musik piano.

Sementara korteks prefrontal membantu memori kerja yang terlibat dalam menyimpan informasi dalam jangka waktu yang cukup lama untuk dimanipulasi seperti saat memecahkan masalah matematika.