Sebuah studi dari Cornell University menunjukkan bagaimana kontraksi dan pelebaran murid selama tahap tidur menunjukkan konsolidasi kenangan baru dan lama, menawarkan wawasan yang dapat merevolusi metode peningkatan memori dan maju kecerdasan buatan.
Peneliti Universitas Cornell telah menemukan bahwa murid memainkan peran penting dalam memahami bagaimana dan kapan otak menciptakan kenangan yang kuat dan abadi.
Menggunakan tikus yang dilengkapi dengan elektroda otak dan kamera pelacak mata kecil, tim menemukan bahwa ingatan baru diputar ulang dan dikonsolidasikan selama subtitle spesifik tidur non-REM, ketika pupil berkontraksi. Ketika pupil melebar, otak meninjau kembali dan memperkuat ingatan yang lebih tua. Kemampuan untuk membedakan antara dua substase tidur ini, yang diatur oleh struktur mikro yang baru diidentifikasi, mencegah “lupa bencana”-hilangnya ingatan yang lebih tua karena yang baru terbentuk.
Aplikasi dalam Pembelajaran Manusia dan AI
Wawasan ini dapat membuka jalan untuk meningkatkan teknik peningkatan memori pada manusia dan membantu para ilmuwan komputer merancang jaringan saraf buatan yang lebih efisien. Penelitian, diterbitkan pada 1 Januari di Alamdipimpin oleh asisten profesor Azahara Oliva dan Antonio Fernandez-Ruiz.
Selama sebulan, sekelompok tikus diajarkan berbagai tugas, seperti mengumpulkan hadiah air atau kue di labirin. Kemudian tikus dilengkapi dengan elektroda otak dan kamera mata -mata kecil yang tergantung di depan mata mereka untuk melacak dinamika pupil mereka. Suatu hari, tikus mempelajari tugas baru dan ketika mereka tertidur, elektroda menangkap aktivitas saraf mereka dan kamera mencatat perubahan pada murid mereka.
“Tidur non-REM adalah ketika konsolidasi memori yang sebenarnya terjadi, dan momen-momen ini adalah periode waktu yang sangat, sangat singkat yang tidak terdeteksi oleh manusia, seperti 100 milidetik,” kata Oliva. “Bagaimana otak mendistribusikan pemutaran memori yang sangat cepat dan sangat pendek sepanjang malam secara keseluruhan? Dan bagaimana hal itu memisahkan pengetahuan baru, dengan cara yang tidak mengganggu pengetahuan lama yang sudah kita miliki dalam pikiran kita? ”
Tarian temporal ingatan
Rekaman menunjukkan bahwa struktur temporal tikus tidur lebih bervariasi, dan lebih mirip dengan tahap tidur pada manusia, daripada yang diperkirakan sebelumnya. Dengan mengganggu tidur tikus pada saat -saat yang berbeda dan kemudian menguji seberapa baik mereka mengingat tugas -tugas terpelajar mereka, para peneliti dapat menguraikan proses. Ketika seekor tikus memasuki substage dari tidur non-REM, pupilnya menyusut, dan di sinilah tugas-tugas yang baru-baru ini dipelajari-yaitu, kenangan baru-sedang diaktifkan kembali dan dikonsolidasikan sementara pengetahuan sebelumnya tidak. Sebaliknya, ingatan yang lebih tua diputar ulang dan terintegrasi ketika pupil melebar.
“Ini seperti pembelajaran baru, pengetahuan lama, pembelajaran baru, pengetahuan lama, dan itu berfluktuasi perlahan sepanjang tidur,” kata Oliva. “Kami mengusulkan bahwa otak memiliki skala waktu perantara ini yang memisahkan pembelajaran baru dari pengetahuan lama.”
Referensi: “Mikrostruktur Tidur Mengorganisir Putar Ulang Memori” oleh Hongyu Chang, Wenbo Tang, Annabella M. Wulf, Thokozile Nyasulu, Madison E. Wolf, Antonio Fernandez-Ruiz dan Azahara Oliva, 1 Januari 2025, Alam.
Doi: 10.1038/s41586-024-08340-w
Penelitian ini didukung oleh Institut Kesehatan NasionalSloan Foundation, Whitehall Foundation, Program Fellowship Klingenstein-Simons, dan Program Beasiswa Klarman.
