Baik saat Anda sedang wawancara kerja, bertemu seseorang untuk pertama kali, atau menghadapi tantangan tak terduga, kesuksesan sering kali bergantung pada kemampuan Anda menyesuaikan perilaku. Dalam beberapa situasi, adaptasi yang cepat bahkan sangat penting untuk kelangsungan hidup.
Namun bagaimana otak mengetahui kapan saatnya meninggalkan strategi lama dan mencoba sesuatu yang baru?
Sebuah studi baru yang diterbitkan di Komunikasi alami menjelaskan pertanyaan ini. Ahli saraf di Institut Sains dan Teknologi Okinawa (OIST) telah mengidentifikasi mekanisme utama otak yang membantu hewan beradaptasi ketika keadaan tiba-tiba berubah. Temuan ini dapat meningkatkan pemahaman kita tentang kondisi yang membuat kita sulit menghentikan kebiasaan, termasuk kecanduan, gangguan obsesif-kompulsif (OCD), dan penyakit Parkinson.
“Mekanisme otak di balik perubahan perilaku masih sulit dipahami, karena beradaptasi dengan skenario tertentu sangatlah kompleks secara neurologis. Hal ini memerlukan aktivitas yang saling berhubungan di berbagai area otak,” jelas rekan penulis Profesor Jeffery Wickens, kepala Unit Penelitian Neurobiologi di OIST.
“Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa interneuron kolinergik, sel-sel otak yang melepaskan neurotransmitter yang disebut asetilkolin, terlibat dalam fleksibilitas perilaku. Di sini, kami dapat menggunakan teknik pencitraan canggih untuk melihat pelepasan neurotransmitter secara real-time dan mempelajari lebih dalam mekanisme mendasar di balik fleksibilitas perilaku.”
Bagaimana otak merespons kekecewaan yang tidak terduga
Untuk menyelidikinya, para peneliti melatih tikus untuk menavigasi labirin virtual. Hewan-hewan tersebut mempelajari rute mana yang akan menghasilkan hadiah dan secara bertahap mengembangkan strategi yang dapat diandalkan untuk mencapainya.
Para ilmuwan kemudian mengubah aturan tersebut.
Setelah mengubah jalur hadiah, tikus tidak menerima hadiah yang diharapkan. Dengan menggunakan mikroskop dua foton, para peneliti memantau aktivitas di dalam otak hewan ketika mereka bereaksi terhadap hasil yang mengejutkan ini.
“Secara neuron, kami melihat peningkatan yang signifikan dalam pelepasan asetilkolin di area tertentu di otak. Dan secara perilaku, kami melihat lebih banyak tikus menunjukkan apa yang disebut perilaku ‘kehilangan kecepatan’, mengubah pilihan mereka di labirin setelah tidak mendapat imbalan,” jelas Dr. Gideon Sarpong, penulis pertama studi tersebut.
“Semakin besar peningkatan asetilkolin, semakin besar kemungkinan tikus mengubah pilihan masa depan mereka. Hasil kami menunjukkan pentingnya asetilkolin dalam menghentikan kebiasaan dan memungkinkan pengambilan pilihan baru.”
Asetilkolin membantu menghentikan kebiasaan lama
Untuk menguji apakah asetilkolin benar-benar bertanggung jawab atas fleksibilitas perilaku ini, tim mengurangi kemampuan hewan untuk memproduksi neurotransmitter.
Efeknya jelas sekali. Tikus-tikus tersebut menunjukkan lebih sedikit perilaku kehilangan, membuat mereka cenderung tidak menyesuaikan keputusan setelah mendapatkan hasil yang tidak terduga. Hasilnya menegaskan bahwa asetilkolin memainkan peran penting dalam membantu otak beradaptasi ketika keadaan berubah.
Menariknya, tidak semua kelompok interneuron kolinergik merespons dengan cara yang sama. Meskipun sebagian besar melepaskan lebih banyak asetilkolin, beberapa kelompok kecil sel menunjukkan sedikit perubahan atau bahkan penurunan aktivitas.
Menurut para peneliti, hal ini dapat membantu menyimpan informasi tentang perilaku sukses sebelumnya.
“Hal ini menunjukkan bahwa tikus tidak serta merta melupakan jalur hadiah sebelumnya, namun tetap menyimpan informasi tersebut jika situasinya berubah lagi,” kata Dr. Sarpong.
Implikasinya terhadap Kecanduan, OCD, dan Penyakit Parkinson
Para peneliti menunjukkan bahwa fleksibilitas perilaku melibatkan jaringan yang jauh lebih besar daripada satu jenis neurotransmitter atau sel otak. Berbagai wilayah otak dan sistem sinyal kimia bekerja sama untuk membantu hewan dan manusia beradaptasi terhadap perubahan situasi.
Namun, temuan baru ini merupakan bagian penting dari teka-teki.
“Tetapi ini adalah bagian penting dari teka-teki, karena aktivitas striatum, tempat interneuron kolinergik berada, merupakan elemen sentral dari sistem ini,” tegas Profesor Wickens.
Selain kemajuan dalam ilmu saraf dasar, penelitian berpotensi berkontribusi pada pengobatan yang lebih baik untuk gangguan neurologis dan kejiwaan.
“Kadar asetilkolin sering diubah dalam pengobatan gangguan neuropsikiatri seperti penyakit Parkinson atau skizofrenia. Oleh karena itu penting untuk memahami fungsi neurotransmitter ini dalam pengobatan banyak gangguan neuropsikiatri,” jelas Profesor Wickens.
“Khususnya dalam kondisi seperti kecanduan dan gangguan obsesif-kompulsif, kita melihat kesulitan untuk menghentikan kebiasaan dan mengubah perilaku kita. Jadi memahami mekanisme fleksibilitas perilaku suatu hari nanti dapat membantu kita mengembangkan pengobatan yang lebih baik.”
