Para peneliti di Baylor College of Medicine telah menemukan bahwa otak manusia dapat terus melakukan tugas-tugas bahasa tingkat lanjut bahkan ketika seseorang tidak sadarkan diri sepenuhnya di bawah pengaruh bius total. Hasilnya, dipublikasikan di Alammenantang asumsi lama tentang hubungan antara kesadaran dan kognisi. Mereka juga menawarkan wawasan baru yang dapat membentuk penelitian masa depan mengenai memori, bahasa, dan antarmuka otak-komputer.
“Hasil kami menunjukkan bahwa otak jauh lebih aktif dan mampu selama tidak sadarkan diri daripada yang diperkirakan sebelumnya,” kata Dr. Sameer Sheth, profesor dan Ketua Bedah Saraf Cullen Foundation dan McNair Scholar di Baylor. “Bahkan ketika pasien dibius total, otak mereka terus menganalisis dunia di sekitar mereka.”
Merekam aktivitas otak selama anestesi
Untuk mempelajari kemampuan otak bawah sadar, Sheth dan rekan-rekannya mencatat aktivitas ratusan neuron individu di hipokampus, wilayah otak yang terlibat dalam memori. Rekaman dibuat saat pasien yang menjalani operasi epilepsi berada di bawah pengaruh bius total. Prosedur ini memberi para peneliti kesempatan langka untuk mempelajari secara langsung bagian otak ini.
Tim menggunakan probe Neuropixel, sebuah teknologi canggih yang belum pernah digunakan sebelumnya di hipokampus untuk penelitian jenis ini. Hal ini memungkinkan mereka untuk mengamati bagaimana otak merespons suara dan bahasa bahkan ketika pasien tidak menyadarinya.
Bahasa Pemrosesan Berkelanjutan Otak
Percobaan pertama memaparkan pasien pada serangkaian nada berulang yang terkadang disertai dengan suara tak terduga. Para peneliti menemukan bahwa neuron di hipokampus secara sistematis mendeteksi nada yang tidak biasa ini. Menariknya, otak menjadi lebih baik dalam mengenalinya seiring berjalannya waktu, menunjukkan bahwa pembelajaran saraf atau plastisitas terus berlanjut selama anestesi.
Para peneliti kemudian meningkatkan kompleksitas percobaan dengan memutar cerita pendek sambil terus merekam aktivitas otak. Hipokampus menunjukkan bukti jelas adanya pemrosesan bahasa secara real-time. Pola aktivitas saraf mengungkapkan bahwa otak dapat membedakan berbagai jenis kata, termasuk kata benda, kata kerja, dan kata sifat.
Tim juga membuat penemuan mengejutkan lainnya. Sinyal saraf dapat digunakan untuk memprediksi kata-kata yang akan datang sebelum diucapkan.
“Otak tampaknya mengantisipasi bagian selanjutnya dari sebuah cerita, bahkan tanpa menyadarinya,” kata Sheth, yang juga direktur laboratorium Gordon and Mary Cain Pediatric Neurology Research Foundation di Duncan Neurological Research Institute di Rumah Sakit Anak Texas.
“Jenis pengkodean prediktif ini adalah sesuatu yang kita kaitkan dengan keadaan terjaga dan penuh perhatian, namun hal ini terjadi di sini dalam keadaan tidak sadar,” kata Dr. Benjamin Hayden, seorang profesor bedah saraf di Baylor.
Memikirkan kembali kesadaran
Hasilnya menunjukkan bahwa kemampuan kognitif yang penting, termasuk memahami dan memprediksi bahasa, mungkin tidak bergantung pada kesadaran. Sebaliknya, kesadaran itu sendiri mungkin dihasilkan dari komunikasi antara beberapa wilayah otak, bukan aktivitas dalam satu wilayah seperti hipokampus.
Para peneliti juga mencatat kesamaan antara perilaku prediktif otak dan kecerdasan buatan (AI). Sama seperti model bahasa besar yang menghasilkan teks dengan mengantisipasi kata berikutnya, hipokampus tampaknya membuat prediksi serupa saat memproses bahasa. Memahami prinsip-prinsip umum ini dapat membantu para ilmuwan lebih memahami kecerdasan biologis dan buatan.
Pekerjaan ini juga dapat berkontribusi pada teknologi komunikasi masa depan, termasuk prostesis suara yang dirancang untuk orang-orang yang kehilangan kemampuan berbicara.
“Dapatkah kita menggunakan sinyal-sinyal ini untuk menyebarkan dan melakukan prostesis suara pada bagian otak yang rusak akibat stroke atau cedera? Ini adalah pertanyaan-pertanyaan yang sekarang dapat kita pertimbangkan sehubungan dengan bagian otak ini,” kata Dr. Vigi Katlowitz, penulis pertama dan ahli bedah saraf di Baylor.
Penelitian lebih lanjut diperlukan
Para peneliti mengingatkan bahwa hasil ini harus ditafsirkan dengan hati-hati. Penelitian ini hanya mengamati satu jenis anestesi umum. Oleh karena itu, hasilnya mungkin tidak berlaku untuk keadaan tidak sadar lainnya seperti tidur atau koma. Selain itu, penelitian ini hanya berfokus pada satu wilayah otak dan masih belum jelas sejauh mana proses ini terjadi di seluruh otak.
“Pekerjaan ini mendorong kita untuk memikirkan kembali apa artinya menjadi sadar,” kata Sheth. “Otak melakukan lebih banyak hal di balik layar daripada yang kita pahami sepenuhnya.”
