Konsorsium internasional termasuk ahli saraf dari Unige telah menerbitkan peta lengkap aktivasi otak tikus selama pengambilan keputusan.
Apa yang terjadi di otak saat kita membuat keputusan? Konsorsium besar ahli saraf yang berafiliasi dengan International Brain Laboratory (IBL), yang dipimpin oleh tim dari University of Geneva, meluncurkan peta lengkap aktivitas otak pertama selama proses kompleks ini pada tikus. Dengan resolusi sel tunggal yang belum pernah terjadi sebelumnya, peta otak ini menantang pandangan hierarkis tradisional pemrosesan informasi di otak. Ini menunjukkan bahwa otak dapat mengoordinasikan berbagai daerah untuk secara bersamaan memproses rangsangan eksternal yang berbeda, tetapi juga untuk membuat prediksi berdasarkan pengalaman sebelumnya untuk membuat keputusan. Temuan ini adalah subjek dari dua artikel yang diterbitkan di Alam.
Diluncurkan secara resmi pada tahun 2017, IBL telah memperkenalkan model kolaborasi baru dalam ilmu saraf yang mengumpulkan serangkaian alat standar dan manajemen informasi antara beberapa laboratorium, sehingga memastikan data reproduktifitas. '' Berkat kolaborasi skala besar ini, 21 laboratorium bekerja bersama pada model eksperimental yang sama untuk mencatat dan menganalisis aktivitas individu lebih dari 650.000 neuron di 279 bidang otak, mewakili 95% dari volume otak tikus, '' jelas Alexandre Pouget, CO-FOW-FAVE DEPARTEMEN PENGECUALIAN DASAR DI UNIVERSIASI GENEVA OF GENEVA FAUSIULER DAN CO-FOUSION CO-FOUDER.
Ada komunikasi yang konstan antara berbagai area otak selama proses pengambilan keputusan.
Otak menyala seperti pohon Natal
Para ilmuwan menggunakan neuropixels, jenis elektroda khusus, untuk secara bersamaan mencatat aktivitas saraf dan mengukur aktivitas otak pada tikus yang melakukan tugas pengambilan keputusan. Ditempatkan di depan layar, tikus harus memindahkan roda kecil ke kiri atau kanan, menuju cahaya yang muncul secara sporadis, untuk menerima hadiah. Tapi terkadang cahaya begitu redup sehingga hewan itu harus menebak ke arah mana untuk memutar roda. '' Mouse kemudian menggunakan frekuensi di mana cahaya sebelumnya muncul di kiri atau kanan untuk membuat asumsi, yang memungkinkan kita untuk mempelajari bagaimana prediksi berdasarkan pengalaman sebelumnya mempengaruhi persepsi dan pengambilan keputusan, '' kata Alexandre Pouget. '' Dan kami menemukan bahwa ketika sedang membuat keputusan, seluruh otak menyala seperti pohon Natal! Eksperimen ini telah menghasilkan peta otak yang sangat rinci selama pengambilan keputusan, sejak awal hingga saat hadiah diperoleh. ”
Dua penemuan utama
Tim peneliti membuat dua penemuan besar. Pertama, sinyal pengambilan keputusan didistribusikan di seluruh otak. Mereka tidak terlokalisasi di daerah tertentu, bertentangan dengan model pohon keputusan hierarkis yang diterima secara umum. '' Ada komunikasi yang konstan antara berbagai area otak sepanjang proses pengambilan keputusan, '' jelas Alexandre Pouget.
Selain itu, harapan sebelumnya, yaitu apa yang menurut kami mungkin terjadi berdasarkan pengalaman sebelumnya, dikodekan di seluruh otak, tidak hanya di bidang yang bertanggung jawab atas kognisi. Bagian -bagian otak yang bertanggung jawab untuk memproses informasi sensorik atau tindakan mengendalikan juga memainkan peran sentral dalam kemampuan otak untuk mengantisipasi dan karenanya memandu respons perilaku. Temuan ini penting untuk memahami gangguan neuropsikiatri tertentu seperti skizofrenia dan autisme, di mana manajemen antisipasi dan hadiah tampaknya disfungsional.
'' Secara tradisional, ilmu saraf telah melihat daerah otak secara terpisah. Merekam seluruh otak berarti kita sekarang memiliki kesempatan untuk memahami bagaimana semua bagian yang cocok bersama, '' kata Kenneth Harris, profesor ilmu saraf kuantitatif di UCL dan salah satu anggota inti IBL.
Bekerja menuju Ilmu Terbuka
Salah satu prinsip yang mengatur IBL adalah komitmen untuk mendemokratisasi dan mempercepat sains, serta meningkatkan reproduktifitas data. Peta otak yang diterbitkan di sini tersedia untuk tim di seluruh dunia, yang sudah menggunakannya untuk berbagai penelitian. Selain itu, semua data dari studi ini, bersama dengan spesifikasi terperinci dari alat dan protokol yang digunakan untuk pengumpulan data, tersedia secara terbuka untuk komunitas ilmiah. Rincian lebih lanjut dapat ditemukan di situs web IBL di bagian: data, alat, protokol.
Penelitian ini didukung oleh hibah dari Wellcome (209558 dan 216324), The Simons Foundation, National Institutes of Health (NIH U19NS12371601), Yayasan Sains Sains (NSF 1707398), Yayasan Charitable Gatsby (GAT3708), serta Max Planchck Foundation.
Penelitian ini diterbitkan di
Alam
