Model Komputasional Ungkap Cara Kerja Otak Mengelola Memori Jangka Pendek

Ilustrasi Artificial Intelligence (AI), Machine Learning (ML). Kredit: Gerd Altmann from Pixabay

Liputan6.com, Jakarta - Para peneliti Salk Institute for Biological Studies telah mengembangkan model komputasional baru yang menunjukkan bagaimana otak mengelola memori jangka pendek menggunakan jenis neuron tertentu.

"Sebagian besar penelitian tentang memori jangka pendek berfokus pada neuron rangsang di korteks, yang jumlahnya banyak dan terhubung secara luas, alih-alih neuron inhibitori, yang terhubung secara lokal dan lebih beragam," kata Terrence Sejnowski, kepala Computational Neurobiology Laboratory di Salk Institute for Biological Studies dikutip dari rilis pers via Eurekalert, Sabtu (19/12/2020)

Namun, kata Sejnowski, model jaringan saraf berulang yang mereka kembangkan untuk melakukan tugas memori jangka pendek mengejutkan mereka karena menggunakan neuron inhibitori untuk membuat keputusan yang tepat setelah penundaan.

Penelitian ini juga melibatkan Robert Kim, seorang kandidat MD/PhD di Salk Institute for Biological Studies dan UC San Diego. Mereka mengembangkan model komputasional dari korteks prefrontal, sebuah area di otak yang mengelola memori jangka pendek.

Pada praktiknya, mereka menggunakan Learning Algorithm untuk mengajarkan model mereka melakukan tes yang biasanya digunakan untuk mengukur memori jangka pendek pada primata. Misalnya, hewan tersebut diberi tugas untuk menentukan apakah pola kotak berwarna di layar cocok dengan pola yang terlihat beberapa detik sebelumnya.

Sejnowski dan Kim menganalisis bagaimana model mereka mampu melakukan tugas ini dengan akurasi tinggi dan kemudian membandingkannya dengan data yang ada pada pola aktivitas otak yang terlihat pada monyet yang melaksanakan tugas tersebut.

2 dari 3 halaman

Hasil kedua tes

Di dalam kedua tes, neuron nyata dan neuron simulasi yang terlibat di memori jangka pendek berfungsi pada skala waktu yang lebih lambat daripada neuron lainnya.

Kim dan Sejnowski menemukan bahwa memori jangka pendek yang baik membutuhkan neuron skala waktu yang lama, dan hubungan antara neuron inhibitori--yang menekan aktivitas otak--menjadi kuat.

Ketika mereka mengubah kekuatan koneksi antara neuron inhibitori ini dalam model mereka, para peneliti dapat mengubah seberapa baik model tersebut dilakukan pada tes memori jangka pendek serta skala waktu dari neuron yang bersangkutan.

3 dari 3 halaman

Inspirasi untuk penelitian di masa depan

Para peneliti menyebut temuan ini menunjukkan pentingnya neuron inhibitori dan dapat menginspirasi penelitian di masa depan tentang peran sel-sel ini dalam memori jangka pendek.

"Gangguan memori jangka pendek biasa terjadi pada gangguan neuropsikiatri, termasuk skizofrenia dan gangguan spektrum autisme. Jika kita dapat menjelaskan mekanisme kerja memori, itu adalah langkah untuk memahami bagaimana defisit memori jangka pendek muncul dalam gangguan ini," kata Kim.