'Seolah-olah getaran menjalar dari otak ke tubuhnya': Para ilmuwan saraf yang belajar mengendalikan ingatan pada hewan pengerat
Bisakah kita mengubah kenangan buruk? Dalam kutipan yang diadaptasi dari “How to Change a Memory” (Princeton University Press, 2025), penulis dan ahli saraf Steve Ramirez menceritakan peristiwa yang membuat dia dan rekan-rekannya menemukan bahwa ingatan dapat dikontrol secara artifisial pada hewan pengerat, dengan memanfaatkan langsung ke otak.
Biologi kita sering kali memaksa kita untuk bersiap menghadapi berbagai hasil di tengah ketidakpastian. Adalah hal yang sehat untuk peduli terhadap berbagai hasil ini karena hal ini mendorong kita untuk bekerja keras, untuk mempersiapkan diri secara memadai menghadapi peristiwa yang penuh tekanan. Namun, terkadang skala stres menjadi sangat ekstrim sehingga patologi otak mulai muncul.
Variasi yang luar biasa dalam cara setiap individu sampai pada keadaan kecemasan, misalnya, menyoroti bahwa otak kita memiliki banyak jalan berliku yang pada akhirnya dapat menyatu pada perasaan yang sama. Kita semua mempunyai pemicu dalam hidup, tapi pemicunya bergantung pada pengalaman — pada ingatan. Ketika perbedaan-perbedaan ini mengganggu suasana hati, pemikiran, perilaku, dan fungsi kita sehari-hari secara keseluruhan, maka perbedaan-perbedaan tersebut dikelompokkan ke dalam satu kategori. Terlebih lagi, jika gangguan yang diamati memiliki ciri-ciri yang serupa, maka kategori ini sendiri termasuk dalam klasifikasi yang lebih luas, yaitu gangguan mental.
Saat saya memasuki tahun terakhir sekolah pascasarjana, saya baru mulai memahami betapa sebenarnya perasaan cemas bisa ada di mana-mana. Saat pemicu stres dalam hidup saya mulai menumpuk – menyelesaikan tesis, menulis hibah dan lamaran pekerjaan, melanjutkan pencarian tujuan sebagai ilmuwan dan pribadi yang tampaknya tidak pernah berakhir – ibu saya juga tiba-tiba mengalami kembali momen-momen cemas yang akhirnya berpuncak pada serangan panik yang sering terjadi. Begitu saya mengetahui tentang pengalaman seumur hidupnya dengan hal yang tidak menentu yaitu kecemasan bagi dirinya, saya mulai menghargai sifat perasaan ini yang terus-menerus, tidak-lagi, dan terus-menerus. Saya tidak bisa berhenti memikirkan serangan paniknya dan betapa frustasinya karena tidak bisa menekan”mati” pada beberapa momen paling melemahkan yang bisa dialami seseorang.
Proyek terakhir saya di sekolah pascasarjana adalah mencoba mengaktifkan ingatan positif secara artifisial untuk menekan gejala yang berhubungan dengan kecemasan dan depresi. Ini akan menjadi upaya ilmiah saya yang paling pribadi, cara yang sangat langsung bagi saya untuk ikut berjuang di sisi ibu saya dan berterima kasih padanya karena telah menjadi pahlawan super saya. Jika penelitian saya dapat menginspirasi strategi terapi baru yang mungkin berguna untuk meringankan kondisi yang melemahkan ini, maka penelitian saya akan mencapai tujuan yang lebih dalam dan lebih bermakna secara pribadi.
Saya dan rekan lab saya, Xu Liu, ingin mengambil pendekatan yang berpusat pada otak dalam proyek terbaru kami. Mungkinkah ingatan itu sendiri dikontrol secara artifisial pada hewan pengerat, dengan memanfaatkan langsung ke otak untuk mengembalikan keseimbangan saraf dan perilaku dengan nama terapeutik?
Untungnya, proyek kami memiliki preseden ilmiah pada manusia — dalam sebuah makalah yang berpengaruh oleh psikolog Barbara Fredrickson dan rekannya menyebut “Efek kehancuran dari emosi positif.” Studi ini menyoroti kapasitas emosi positif untuk menghilangkan efek fisiologis emosi negatif pada otak dan tubuh.
Hipotesis kehancuran menyatakan bahwa emosi positif dapat digunakan lebih dari sekadar perasaan senang. Mereka dapat digunakan untuk membantu kita bangun dari tempat tidur di pagi hari; mengejar kebahagiaan; mengubah cara kita berpikir dan berinteraksi dengan diri sendiri dan orang lain; dan menangkal, atau setidaknya mengatur, emosi negatif. Ketika subjek manusia mengalami stres dan kemudian menonton klip film yang menimbulkan kepuasan dan hiburan, tubuh mereka pulih dengan cara yang bermanfaat: peningkatan aktivitas kardiovaskular yang disebabkan oleh stres, misalnya, kembali ke kondisi awal lebih cepat dibandingkan saat mereka menonton klip film netral atau sedih. Menariknya, hal ini mengungkapkan hubungan fisik yang sangat nyata antara perasaan positif dan dampak langsungnya terhadap biologi kita.
Xu dan saya ingin melanjutkan penelitian ini dengan menguji potensi kapasitas terapeutik dari ingatan positif dengan memulai biologi mereka dari dalam otak. Kami menempatkan hewan-hewan kami di dalam kotak yang memiliki dua katup kecil di ujung yang terpisah: satu untuk mengalirkan air gula ketika hewan menjilatnya dan satu lagi untuk mengalirkan air biasa. Ini dikenal sebagai uji preferensi sukrosa. Hewan pengerat biasanya lebih menyukai air gula daripada air biasa, sama seperti manusia biasanya lebih menyukai cairan manis daripada cairan hambar. Di sisi lain, hewan pengerat dengan perilaku terkait depresi dan kecemasan cenderung menunjukkan preferensi 50:50. Mereka tidak menunjukkan preferensi sama sekali.
Seperti yang diharapkan, hewan-hewan yang menunjukkan perilaku terkait kecemasan dan depresi menjilat setiap katup secara acak selama 15 menit. Seperti halnya Proyek X — upaya pertama kami yang berhasil di MIT untuk mengontrol ingatan secara artifisial di otak hewan pengerat — yang harus kami lakukan hanyalah menekan tombol yang akan menyalakan laser kami dan secara optogenetik membangkitkan ingatan dari dalam.
Klik.
Laser biru tua berkedip-kedip di seluruh hipokampus tikus, terbangun — aktif — sel yang menyimpan memori positif. Saya ingat pernah berpikir bahwa stimulasi optogenetik kita adalah produk madeleine Proustian yang mewah dan berteknologi tinggi, yang mampu memicu ingatan yang kaya akan hal-hal di masa lalu. Jika Anda mau menerima romantisasi saya saat itu: tikus itu langsung bersemangat, seolah-olah ada getaran yang menjalar dari otak ke tubuhnya, dan ia mulai memindai lingkungan untuk memutuskan katup mana yang harus dikunjungi terlebih dahulu.
Suatu hal yang luar biasa sedang terjadi. Saya membayangkan tikus itu merasakan ingatan itu menyerang seluruh indranya, anehnya terpisah dan tanpa petunjuk asal usulnya, karena inti dari sensasi-sensasi ini adalah di dalam tikus sebanyak itu adalah tikus. Dan begitu ingatan positifnya terungkap sepenuhnya dalam hitungan detik, tikus yang kini termotivasi itu memeriksa setiap katup dengan mengendus, diikuti dengan uji rasa.
Kunci untuk membalikkan perilaku abnormal tertanam dalam ingatan positif mereka selama ini.
Ketika tikus tersebut menemukan katup yang berisi air gula, tikus tersebut mulai menjilatinya dengan keras, hingga ia mengonsumsi air gula sebanyak hewan kontrol kami. Dalam waktu kurang dari satu jam, Xu dan saya melihat bahwa mengaktifkan kembali ingatan positif mengembalikan perilaku tikus ke kondisi awal yang sehat. Sama menariknya, mengaktifkan kembali ingatan positif juga mengaktifkan banyak area otak yang terlibat dalam pengalaman dan motivasi yang bermanfaat.
Kunci untuk membalikkan perilaku abnormal tertanam dalam ingatan positif mereka selama ini. Selama laser menyinari otak mereka dengan cahaya safir, tikus-tikus tersebut termotivasi untuk terus mengonsumsi hadiah air gula. Semua ini berasal dari stimulasi sel-sel di hipokampus. Atau dengan kata lain: tikus mendapat makanan manis.
Pada minggu-minggu berikutnya, salah satu mahasiswa saya yang berbakat Briana Chen mengumpulkan kumpulan data empiris yang besar untuk proyek tersebut, dan hal ini disertai dengan alur cerita yang menarik: ketika dia secara artifisial mengaktifkan kembali ingatan positif dua kali sehari, atau “secara kronis”, selama sekitar satu minggu, hal ini tidak hanya memperbaiki gejala secara permanen yang kami yakini terkait dengan depresi dan kecemasan, namun juga mendorong pertumbuhan sel-sel baru di otak. Ingatan positif memiliki manfaat jangka pendek dan jangka panjang, mulai dari sel hingga perilaku.
Terinspirasi oleh Kriteria Domain Penelitian neuro-sentris (RDoC) dalam pengobatan otak, harapan kami adalah bahwa potensi biologis dari ingatan positif – seperti obat-obatan – dapat menginformasikan pendekatan perilaku kognitif untuk mengobati gangguan otak. Proyek ini bermakna bagi saya secara pribadi: Saya memikirkan serangan panik ibu saya dan gagasan bahwa dia mungkin tidak akan pernah mengalami kecemasan yang melumpuhkan yang merampas kedamaian seseorang.
Kenangan positif adalah salah satu alat biologis paling kuat yang tersedia di otak kita. Di rumah, saya dan ibu berbagi harta karun mereka — salah satu yang kami ingat adalah saat saya masih remaja, dan kami mengunjungi orang tuanya di El Salvador.
Suatu pagi, sepupu, orang tua, dan kakek nenek saya berjalan menuruni bukit di belakang rumah tempat ibu saya dibesarkan untuk berenang di kolam desa. Sepupuku terus mendesakku untuk melompat dari tebing ke dalam kolam, dan ibuku terus mengatakan bahwa aku tidak perlu melakukannya.
Seperti dia, saya adalah kebalikan dari seorang pencari adrenalin karena, oh entahlah, mungkin sifat bawaan saya mengarah pada sesuatu, seperti kalimat “tolong jangan jatuh bebas ke Bumi” terus terulang di benak saya. Dia dapat melihat bahwa saya takut, dan setelah beberapa menit dia menyarankan, yang sangat mengejutkan saya, agar kami melompat bersama. Kami berpegangan tangan dan berjingkat ke tepi— A, dari, tiga — kami berada di udara! Beberapa saat kemudian, kami keluar dari air sambil tertawa karena tidak percaya pada keberanian baru kami.
Ilmu saraf memberi tahu kita bahwa ingatan ini memiliki semua bahan makanan penutup kehidupan yang membuat kita merasa nyaman. Dari perspektif RDoC, sistem kognitif dan valensi saya semuanya berinteraksi untuk menghasilkan kekayaan dari pengalaman ini: sistem kognitif memungkinkan ingatan melompat dari tebing, yang pada awalnya menimbulkan perasaan takut melalui sistem valensi negatif, yang kini segera dilawan oleh perasaan penghargaan melalui sistem valensi positif.
Apa yang tadinya merupakan momen ketakutan kini menjadi kenangan kemenangan bersama ibu saya. Ini satu-satunya saat yang dapat saya ingat ketika kami berdua benar-benar melakukan lompatan keyakinan, jadi kami menghargai kenangan itu sebagai contoh tentang apa yang dapat dicapai otak kami bersama. Sejuta momen kehidupan kecil seperti ini, yang dikemas rapi menjadi sejuta kenangan yang kita simpan merupakan hal-hal baik dalam hidup.
Diadaptasi dari “Cara Mengubah Memori: Pencarian Seorang Ahli Saraf Untuk Mengubah Masa Lalu”. Hak Cipta © 2025 oleh Steve Ramirez. Dicetak ulang dengan izin dari Princeton University Press.
