Fakta Tentang Reaksi Otak Terhadap Suara Saat Tidur

Fakta Tentang Reaksi Otak Terhadap Suara Saat Tidur. Penelitian ini dapat memberikan kunci teka-teki ilmiah: Bagaimana otak yang terjaga mengubah input sensorik menjadi pengalaman sadar?

Para peneliti terkejut menemukan bahwa respons otak terhadap suara tetap kuat selama tidur di semua parameter kecuali satu: tingkat gelombang alfa-beta yang terkait dengan perhatian pada input pendengaran dan harapan terkait. Ini berarti bahwa selama tidur, otak menganalisis input pendengaran tetapi tidak dapat fokus pada suara atau mengidentifikasinya, dan oleh karena itu tidak ada kesadaran yang muncul.

Baca juga: Pengaruh tidur terhadap kesehatan mental

Penelitian yang di pimpin oleh Dr Hanna Hayat dan ilmuan lain dari Tel Aviv University yang diterbitkan dalam jurnal Nature Neuroscience.

Metode penelitian Reaksi Otak Terhadap Suara Saat Tidur

Penelitian ini unik karena didasarkan pada data langka dari elektroda yang ditanamkan jauh di dalam otak manusia, memungkinkan pemantauan resolusi tinggi, hingga ke tingkat neuron individu, aktivitas listrik otak. Untuk alasan yang dapat dimengerti, elektroda tidak dapat ditanamkan di otak manusia yang hidup hanya untuk kepentingan penelitian ilmiah. Namun dalam penelitian ini, ilmuan dengan alasan prosedur medis khusus di mana elektroda ditanamkan di otak pasien epilepsi, memantau aktivitas di berbagai bagian tubuh mereka untuk tujuan diagnosis dan pengobatan. Para pasien secara sukarela membantu memeriksa respons otak terhadap stimulasi pendengaran saat terjaga vs. tidur.”

Para peneliti menempatkan speaker yang memancarkan berbagai suara di samping tempat tidur pasien dan membandingkan data dari elektroda yang ditanamkan, aktivitas saraf dan gelombang listrik di berbagai area otak selama terjaga vs berbagai tahap tidur. Secara keseluruhan, tim mengumpulkan data dari lebih dari 700 neuron, sekitar 50 neuron pada setiap pasien, selama 8 tahun.

Hasil Penelitian Reaksi Otak Terhadap Suara Saat Tidur

Dr. Hayat: “Setelah suara diterima di telinga, sinyal diteruskan dari satu stasiun ke stasiun berikutnya di dalam otak. Sampai saat ini diyakini bahwa selama tidur sinyal-sinyal ini membusuk dengan cepat begitu mencapai korteks serebral. data dari elektroda, kami terkejut menemukan bahwa respons otak saat tidur jauh lebih kuat dan lebih kaya dari yang kami duga. Selain itu, respons kuat ini menyebar ke banyak wilayah korteks serebral. Kekuatan respons otak saat tidur mirip dengan respons yang diamati selama terjaga, dalam semua kecuali satu fitur spesifik, di mana perbedaan dramatis tercatat: tingkat aktivitas gelombang alfa-beta.”

Para peneliti menjelaskan bahwa gelombang alfa-beta (10-30Hz) terkait dengan proses perhatian dan harapan yang dikendalikan oleh umpan balik dari daerah yang lebih tinggi di otak. Saat sinyal bergerak ‘bottom-up’ dari organ sensorik ke daerah yang lebih tinggi, gerakan ‘top-down’ juga terjadi: daerah yang lebih tinggi, mengandalkan informasi sebelumnya yang telah terakumulasi di otak, bertindak sebagai panduan, mengirimkan sinyal ke bawah.

Menginstruksikan daerah sensorik tentang input mana yang harus difokuskan, mana yang harus diabaikan, dll. Jadi, misalnya, ketika suara tertentu diterima di telinga, daerah yang lebih tinggi dapat mengetahui apakah itu baru atau akrab, dan apakah itu layak untuk didengar. Jenis aktivitas otak ini dimanifestasikan dalam penekanan gelombang alfa-beta, dan memang, penelitian sebelumnya telah menunjukkan tingkat gelombang ini yang tinggi dalam keadaan istirahat dan anestesi. Menurut penelitian saat ini, kekuatan gelombang alfa-beta adalah perbedaan utama antara respons otak terhadap input pendengaran dalam keadaan terjaga vs tidur.

Manfaat Penelitian

Prof Nir rekan penelitian merangkum: “Temuan kami memiliki implikasi luas di luar eksperimen khusus ini. Pertama, mereka memberikan kunci penting untuk teka-teki kuno yang menarik: Apa rahasia kesadaran? Apa ‘faktor-X’, aktivitas otak yang unik untuk kesadaran, memungkinkan kita untuk menyadari hal-hal yang terjadi di sekitar kita ketika kita bangun, dan menghilang ketika kita tidur?Dalam penelitian ini kami menemukan petunjuk baru, dan dalam penelitian masa depan kami bermaksud untuk mengeksplorasi lebih lanjut mekanisme yang bertanggung jawab atas perbedaan ini.

“Selain itu, setelah mengidentifikasi fitur otak tertentu yang berbeda antara keadaan kesadaran dan ketidaksadaran, kami sekarang memiliki ukuran kuantitatif yang berbeda yang pertama dari jenisnya untuk menilai kesadaran individu akan suara yang masuk. Kami berharap bahwa di masa depan, dengan peningkatan teknik untuk mengukur gelombang otak alfa-beta, dan metode pemantauan non-invasif seperti EEG, akan memungkinkan untuk menilai secara akurat keadaan kesadaran seseorang dalam berbagai situasi.

Kami berharap temuan kami akan menjadi dasar untuk mengembangkan efek metode baru yang aktif untuk mengukur tingkat kesadaran individu yang diduga berada dalam berbagai keadaan tidak sadar.”

Jurnal Referensi

Hanna Hayat, Amit Marmelshtein, Yaniv Sela, Ariel Tankus, Ido Strauss, Aaron J. Krom, Firas Fahoum, Itzhak Fried, Yuval Nir. 2022. Reduced neural feedback signaling despite robust neuron and gamma auditory responses during human sleep. Nature Neuroscience, 2022; DOI: 10.1038/s41593-022-01107-4