Nationalgeographic.co.id - Pengodean saraf menjelaskan studi tentang pemrosesan informasi oleh neuron. Studi semacam itu berusaha mempelajari informasi apa yang digunakan, dan bagaimana informasi ditransformasikan saat melewati satu tahap pemrosesan ke tahap pemrosesan lainnya. Bidang pengodean saraf berusaha untuk mensintesis informasi yang muncul dari berbagai tingkat analisis dan untuk menjelaskan bagaimana perilaku terintegrasi muncul dari aktivitas kerja sama neuron di otak.
Banyak yang diketahui tentang biofisika respons saraf, yaitu, bagaimana lonjakan dihasilkan, bagaimana lonjakan bekerja pada terminal aksonal untuk menyebabkan pelepasan pemancar, dan bagaimana pemancar bekerja pada reseptor saraf target.
Selama pemrosesan sensorimotor di otak, neuron terus-menerus dibombardir dengan informasi dari neuron lain. Ketika kita menggunakan mata untuk berinteraksi dengan lingkungan kita, ribuan neuron berkomunikasi satu sama lain untuk memahami semua informasi yang masuk dan bereaksi terhadapnya: Jika seseorang melempar Anda dengan bola, mata Anda melacak bola, dan rantai neuron komunikasi menginformasikan tangan Anda ke mana ia harus pergi untuk menangkapnya.
Akan tetapi bagaimana neuron-neuron ini berkomunikasi di antara melihat dan bertindak adalah pertimbangan yang kompleks dan penting. Penelitian baru yang dipimpin oleh Cognition and Sensorimotor Integration Lab di University of Pittsburgh Swanson School of Engineering telah mengungkap bagaimana neuron mengodekan dan mendekode informasi itu serta membedakan antara sinyal motorik dan sensorik. Hasil studi tersebut telah dipublikasikan di jurnal Current Biology pada 2 Februari 2022 berjudul "Population temporal structure supplements the rate code during sensorimotor transformations".
Baca Juga: Melacak Aktivitas Otak Manusia Melalui Penyelidikan Otak Tikus
"Kami ingin mengetahui bagaimana dekoder tahu persis kapan harus memulai suatu gerakan jika ia juga mendapatkan sinyal ketika sebuah gerakan tidak diinginkan," kata Uday K. Jagagadisan, penulis utama dan mantan mahasiswa pascasarjana di Cognition and Sensorimotor Integration Lab. "Kami tidak hanya mampu mengungkap pola temporal yang andal dalam aktivitas neuron yang terkait dengan gerakan, tetapi kami juga dapat mereplikasinya dengan mikrostimulasi," tambahnya.
Para peneliti mempelajari bagaimana decoding terjadi ketika sinyal mengarah pada gerakan, mencoba membedakannya dari bagaimana informasi dikodekan selama pemrosesan visual. Dengan kata lain, jika neuron menerima sinyal sensorik dan motorik, bagaimana mereka membedakannya? Bagaimana otak tahu kapan harus membuat tubuh bergerak?
Melansir Tech Explorist, Neeraj Gandhi, profesor bioengineering yang memimpin Cognition and Sensorimotor Integration Lab di Pitt, mengatakan, "Kelompok neuron yang sama dapat mengomunikasikan informasi tentang sensasi juga gerakan, dan otak tahu sinyal mana yang mana. Kami menemukan seolah-olah kelompok neuron mengodekan informasi yang sama dalam satu 'bahasa' untuk mengirim pesan tentang sensasi dan dalam 'bahasa lain' untuk mengirim informasi tentang gerakan. Kelompok penerima neuron hanya bekerja pada salah satu bahasa—itulah kuncinya."
Baca Juga: Ada Sel-sel Neuron Bekerja Membuat Otak Kita Lupa. Apa Manfaat Lupa?
Penelitian ini adalah yang pertama untuk menunjukkan proses encoding dan decoding juga memverifikasi temuan menggunakan mikrostimulasi. Para peneliti mampu mengulangi pola aktivitas saraf di otak primata non-manusia dan memperoleh reaksi motorik yang diinginkan.
Penemuan ini sangat penting untuk aplikasi seperti antarmuka otak-komputer dan neuroprostetik. Sistem buatan ini dapat membantu orang yang menderita cedera otak atau gangguan lain yang memengaruhi proses motorik atau sensorik, tetapi agar dapat bekerja dengan andal, mereka perlu memecahkan kode aktivitas otak dan memahami maksud di balik pola aktivitas.
"Untuk neuroprosthetics, penelitian ini dapat menciptakan cara untuk mengerem dan menghambat respons ketika Anda tidak membutuhkannya, dan melepaskannya ketika benar-benar dibutuhkan, semua berdasarkan obrolan neuron," kata Jagadan. "Teknologi saat ini hanya mengirimkan pulsa setiap beberapa milidetik. Jika Anda memiliki kemampuan untuk mengontrol waktu saat setiap pulsa dikirimkan, Anda dapat memilih mikrostimulasi berpola untuk mencapai efek yang Anda inginkan," pungkasnya.