Realitas virtual memengaruhi ‘sel GPS’ otak

Realitas virtual adalah teknologi berkembang yang digunakan dalam segala hal mulai dari video game, klinik rehabilitasi, hingga medan perang.

Namun sebuah studi baru pada tikus menunjukkan bahwa dunia maya mempengaruhi otak secara berbeda dibandingkan lingkungan nyata, yang dapat memberikan petunjuk bagaimana teknologi dapat digunakan untuk memulihkan kemampuan navigasi dan memori manusia.

Para peneliti mencatat aktivitas otak tikus ketika hewan pengerat tersebut berlari di atas treadmill kecil dalam pengaturan realitas virtual. Di dunia maya, otak hewan tidak membentuk peta mental terhadap lingkungannya seperti di lingkungan nyata, demikian hasil studi tersebut.

“Kita semakin sering menggunakan realitas virtual setiap hari, baik untuk hiburan, keperluan militer, atau diagnosis gangguan memori dan pembelajaran,” kata Mayank Mehta, ahli saraf di Universitas California, Los Angeles. “Kami menggunakannya sepanjang waktu, dan kami perlu mengetahui… bagaimana otak merespons realitas virtual?” (Lihat video tikus di virtual reality)

GPS Otak

Para ilmuwan telah menemukan bahwa sel-sel otak bertindak sebagai sistem penentuan posisi dengan menciptakan peta mental suatu lingkungan dari masukan visual serta suara, bau dan informasi lainnya. Penemuan “sel GPS” ini dianugerahi Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2014.

Realitas virtual menciptakan lingkungan buatan, tetapi apakah ia mengaktifkan peta mental dengan cara yang sama seperti yang dilakukan dunia nyata? Untuk mengetahuinya, Mehta dan rekan-rekannya menempatkan tikus di atas treadmill dalam pengaturan realitas virtual 2D.

“Kami memasang tuksedo kecil atau tali pengaman di sekitar dada hewan pengerat itu,” kata Mehta – tikus-tikus itu “dibedong seperti bayi, dan layar IMAX raksasa dipasang di sekeliling mereka.”

Saat tikus menjelajahi ruang virtual, para peneliti menggunakan kabel kecil (50 kali lebih tipis dari rambut manusia) untuk mengukur respons ratusan neuron di otak hewan.

Mereka mencatat sinyal dari wilayah otak yang disebut hipokampus, yang diketahui terlibat dalam pembelajaran dan memori, sementara hewan menjelajahi ruang virtual. Penyakit Alzheimer, stroke, dan skizofrenia semuanya menyebabkan kerusakan pada hipokampus, sehingga mengganggu kemampuan seseorang untuk menemukan jalan hidupnya di dunia.

Para peneliti membandingkan aktivitas otak di ruang virtual dengan aktivitas otak yang diukur saat hewan menjelajahi ruangan nyata dengan penampilan yang identik. Saat tikus menjelajahi ruangan yang tepat, neuron GPS mereka menembak dalam pola yang menghasilkan peta mental lingkungan. Namun yang mengejutkan para peneliti, ketika hewan pengerat tersebut menjelajahi ruang virtual, neuron yang sama muncul secara acak — dengan kata lain, tidak ada peta mental yang terbentuk, kata Mehta.

Para peneliti mencari tahu apakah ada yang salah dengan tikus atau pengukurannya, namun tidak menemukan apa pun, kata Mehta.

Pedometer mental

Namun, ketika para peneliti mengamati lebih dekat aktivitas otak tikus dalam realitas virtual, mereka menemukan bahwa sinyal tersebut tidak sepenuhnya acak. Sebaliknya, sel-sel otak justru mencatat berapa banyak langkah yang diambil hewan – seperti pedometer, kata Mehta.

“Kami pikir otak sendiri berperilaku seperti pedometer,” namun mengubahnya menjadi peta ruang melalui penggunaan isyarat lain, seperti bau, suara, memori, katanya.

Mehta punya firasat bahwa cara otak memetakan ruang sama dengan caranya mengingat sesuatu. Misalnya, jika seseorang menyuruh Anda mengingat rangkaian angka acak, itu akan sangat sulit. Namun jika itu adalah bagian dari sebuah lagu, Anda mungkin akan lebih mudah mengingatnya.

“Otak kita sangat pandai menangkap sesuatu jika itu berasal dari (indra) yang berbeda,” kata Mehta. Jadi ketika otak membuat peta ruang, ia memperhitungkan bau, suara, dan aspek lingkungan lainnya selain informasi visual tentang pemandangan tersebut, katanya.

Penelitian saat ini hanya dilakukan pada tikus, namun Mehta percaya bahwa otak manusia mungkin merespons dengan cara yang sama terhadap realitas virtual. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa orang dengan kerusakan hipokampus tidak membentuk peta mental yang jelas dalam lingkungan realitas virtual. Sebelumnya, para ilmuwan tidak mengetahui apakah kerusakan peta disebabkan oleh kerusakan otak partisipan atau karena lingkungan virtual, namun temuan saat ini mendukung hal tersebut, kata Mehta.

Temuan rinci dari penelitian ini dipublikasikan pada 24 November di jurnal Nature Neuroscience.

Hak Cipta 2014 Ilmu Hidup, sebuah perusahaan TechMediaNetwork. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.