Area Otak Tersembunyi Mengungkap Asal Mula Kemampuan Matematika Kita
Berpikir tentang angka melibatkan wilayah otak yang terkait dengan fungsi dasar, memberikan wawasan penting untuk pendidikan dan prosedur neurologis, lapor para peneliti.
Penelitian baru menunjukkan bahwa kemampuan unik manusia dalam mengkonsep angka mungkin tertanam kuat di dalam otak.
Lebih lanjut, hasil penelitian yang dilakukan oleh Oregon Health & Science University yang melibatkan pasien bedah saraf menunjukkan kemungkinan baru untuk memanfaatkan bidang-bidang tersebut guna meningkatkan pembelajaran di antara orang-orang yang terobsesi dengan matematika.
“Pekerjaan ini meletakkan dasar untuk pemahaman lebih dalam tentang angka, matematika, dan kognisi simbol – sesuatu yang unik bagi manusia,” kata penulis senior Ahmed Raslan, MD, profesor dan ketua bedah saraf di OHSU School of Medicine. “Implikasinya sangat luas.”
Studi ini dipublikasikan di jurnal PLOS SATU.
Raslan dan rekan penulis merekrut 13 orang penderita epilepsi yang sedang menjalani intervensi bedah yang umum digunakan untuk memetakan lokasi pasti di dalam otak mereka tempat kejang berasal, sebuah prosedur yang dikenal sebagai stereotactic electroencephalography. Selama prosedur, peneliti mengajukan serangkaian pertanyaan kepada pasien yang mendorong mereka untuk berpikir tentang angka sebagai simbol (misalnya, 3), sebagai kata (“tiga”), dan sebagai konsep (rangkaian tiga titik).
Saat pasien merespons, peneliti menemukan aktivitas di tempat yang mengejutkan: putamen.
Terletak jauh di dalam ganglia basal di atas batang otak, putamen adalah area otak yang terutama terkait dengan fungsi unsur, seperti gerakan, dan beberapa fungsi kognitif, tetapi jarang dengan aspek kecerdasan manusia tingkat tinggi seperti penyelesaian kalkulus. Ahli saraf biasanya menganggap kesadaran dan pemikiran abstrak berasal dari korteks serebral, yang kemudian berkembang dalam evolusi manusia dan membungkus lapisan luar otak dalam materi abu-abu yang terlipat.
“Ini mungkin berarti kemampuan manusia untuk memproses angka adalah sesuatu yang kita peroleh sejak awal evolusi,” kata Raslan. “Ada sesuatu yang lebih dalam di otak yang memberi kita kemampuan untuk melompat ke posisi kita saat ini.”
Implikasi yang Lebih Luas untuk Bedah Saraf dan Pembelajaran
Para peneliti juga menemukan aktivitas seperti yang diharapkan di wilayah otak yang mengkodekan input visual dan pendengaran, serta lobus parietal, yang diketahui terlibat dalam fungsi-fungsi yang berhubungan dengan numerik dan perhitungan.
Dari sudut pandang praktis, temuan ini terbukti berguna dalam menghindari area penting selama operasi pengangkatan tumor atau titik fokus epilepsi, atau dalam menempatkan neurostimulator yang dirancang untuk menghentikan kejang.
“Area otak yang terlibat dalam pemrosesan angka dapat digambarkan dan perhatian ekstra diberikan untuk menghindari kerusakan pada area ini selama intervensi bedah saraf,” kata penulis utama Alexander Rockhill, Ph.D., seorang peneliti pascadoktoral di laboratorium Raslan.
Para peneliti memuji pasien yang terlibat dalam penelitian ini.
“Kami sangat berterima kasih kepada pasien epilepsi kami atas kesediaan mereka untuk berpartisipasi dalam penelitian ini,” kata rekan penulis Christian Lopez Ramos, MD, seorang residen bedah saraf di OHSU. “Keterlibatan mereka dalam menjawab pertanyaan kami selama operasi ternyata menjadi kunci untuk memajukan pemahaman ilmiah tentang bagaimana otak kita berevolusi di masa lalu dan cara kerjanya saat ini.”
Memang benar, penelitian ini mengikuti penelitian sebelumnya yang melibatkan pemetaan otak manusia selama operasi.
“Saya memiliki akses terhadap data manusia yang paling berharga di alam,” kata Raslan. “Sangat disayangkan jika melewatkan kesempatan untuk memahami bagaimana otak dan pikiran berfungsi. Yang harus kita lakukan hanyalah mengajukan pertanyaan yang tepat.”
Pada tahap selanjutnya dari penelitian ini, Raslan mengantisipasi area otak yang mampu melakukan fungsi tingkat tinggi lainnya.
Referensi: “Menyelidiki Model Kode Tiga dalam kognisi numerik menggunakan elektroensefalografi stereotaktik” oleh Alexander P. Rockhill, Hao Tan, Christian G. Lopez Ramos, Caleb Nerison, Beck Shafie, Maryam N. Shahin, Adeline Fecker, Mostafa Ismail, Daniel R. Cleary, Kelly L. Collins dan Ahmed M. Raslan, 3 Desember 2024, PLOS SATU.
DOI: 10.1371/jurnal.pone.0313155
Selain Raslan, Rockhill dan Lopez Ramos, rekan penulis termasuk Hao Tan, MD, Beck Shafie, Maryam Shahin, MD, Adeline Fecker, Mostafa Ismail, Daniel Cleary, MD, dan Kelly Collins, MD, dari OHSU; dan Caleb Nerison, DO, sekarang dari Lexington Medical Center di South Carolina.
Penelitian ini didukung oleh dana hibah dari Institut Kesehatan NasionalInisiatif BRAIN untuk mendukung Rockhill, penghargaan 1UG3NS123723-01. Konten tersebut sepenuhnya merupakan tanggung jawab penulis dan tidak mewakili pandangan resmi NIH.
