Peneliti dapat memprediksi perilaku tikus dengan membaca otak mereka

Sebuah tim di University of Oregon telah memecahkan kode pola aktivitas otak untuk memprediksi tindakan dasar pada tikus.

Luca Mazzucato sedang memecahkan kode bahasa otak. 

Sebagai ahli saraf, ia dan timnya di University of Oregon telah menyusun leksikon yang menghubungkan pola aktivitas otak dengan tindakan dasar pada tikus.

“Kami menemukan hukum apa yang ada di otak untuk membuat urutan perilaku sederhana.”

Luca Mazzucato

Penemuan ini akan memungkinkan mereka membaca pikiran hewan, membantu mereka memahami bagaimana otak mengoordinasikan gerakan di masa depan dan menghubungkan banyak tindakan kecil (gerakan kaki) ke dalam urutan yang lebih panjang (seperti berjalan). 

Mengurai gerakan tarian: Perilaku yang rumit bisa seperti menari “La Macarena.” Setiap perilaku dapat dipecah menjadi serangkaian tindakan — seperti pertama, tangan bergerak ke depan, lalu bergerak ke pinggul. 

Meskipun ada beberapa kebebasan dalam bagaimana orang dapat melakukan tarian pop yang menggila (ada lebih dari 5.000 sampul sejak dirilis pada tahun 1994), ada juga aturan dasar. Perilaku serupa. Berbagai perilaku dapat digabungkan, tetapi beberapa kriteria mengontrol kombinasi mana yang sesuai dan mana yang tidak.

Misalnya, Anda dapat memvariasikan tempo dan panjang langkah saat berjalan, tetapi (kecuali Anda memiliki dua kaki kiri) polanya akan selalu kiri, kanan, kiri. Mengetahui aturan dasar ini diperlukan untuk memprediksi perilaku yang kompleks.  

Dan para ilmuwan telah mulai memecahkan kode seperti apa yang terlihat di otak.

“Kami menemukan hukum apa yang ada di otak untuk membuat urutan perilaku sederhana,” kata Mazzucato dalam sebuah pernyataan.

Studi: Tim melatih sekelompok tikus untuk menyelesaikan tugas-tugas sederhana – menyentuh hidung mereka ke tempat di kandang, dan minum air. Tikus mengulangi tugas, tetapi mereka bisa melakukannya dengan kecepatan mereka sendiri. 

Para peneliti memantau aktivitas kelompok besar neuron di korteks motorik hewan, bagian otak yang terlibat dalam perencanaan gerakan, sementara tikus berlarian.

Tim dapat melihat pola yang jelas di korteks motorik tikus, yang mereka rinci dalam penelitian mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Neuron . Pola tersebut mengungkapkan tanda saraf di otak mereka yang menunjukkan kapan tikus akan beralih ke tugas yang berbeda. 

“Untuk setiap tindakan yang dilakukan hewan di dalam kandang, kami dapat memahami perhitungan apa yang dilakukan neuron di otak itu,” kata Mazzucato. “Kami bisa memprediksi apa yang akan dilakukan hewan itu beberapa ratus milidetik sebelum mereka melakukannya.”

Di masa depan, tim ingin memeriksa masalah serupa tentang pilihan dan pengambilan keputusan dalam pengaturan yang meniru kehidupan nyata. Melakukan hal itu akan terus memperluas pemahaman kita tentang hubungan antara perilaku dan neuron.