Ahli: Ukuran Pupil Mata Saat Tidur Bisa Ungkap Ingatan yang Dikenang Kembali

KOMPAS.com-Ketika tubuh kita beristirahat saat tidur, otak justru tetap aktif, memilah-milah kejadian sepanjang hari dan menghubungkannya dengan pengalaman masa lalu.

Namun, bagaimana otak memproses ingatan baru tanpa mencampurkannya dengan ingatan lama masih menjadi misteri.

Para ilmuwan telah mengusulkan berbagai teori tentang cara otak menjaga kedua jenis ingatan ini tetap terpisah selama tidur.

Baca juga: Waspada, Olahraga Berlebihan Bikin Susah Tidur

Seperti ditulis Science Alert, peneliti dari Cornell University Amerika Serikat (AS) melakukan eksperimen dengan memasang alat pemindai otak dan kamera pelacak mata pada tikus.

Mereka memantau tikus tersebut saat belajar tugas baru di siang hari, seperti menyelesaikan labirin, dan tidur di malam hari. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa selama tidur Non-Rapid Eye Movement (NREM)—fase tidur yang penting untuk memproses ingatan—terdapat dua tahap yang unik:

Tahap pertama yakni pengulangan ingatan baru, terjadi saat pupil tikus menyempit.
Tahap kedua, pengingatan kembali ingatan lama, terjadi saat pupil melebar.
Kedua tahap ini berlangsung secara bergantian dengan cepat.

Penemuan ini membantu menjelaskan bagaimana manusia bisa belajar hal baru, seperti bermain piano, tanpa melupakan hal-hal yang sudah dikuasai, seperti naik sepeda.

Otak memiliki mekanisme untuk memisahkan dan mengorganisasi ingatan secara efisien.

Baca juga: Jam Tidur dan Bangun Tak Teratur Berakibat Buruk untuk Jantung

Analisis serupa perlu dilakukan pada manusia untuk memverifikasi hasilnya, meskipun manusia memiliki banyak kesamaan otak dengan tikus.

"Hasil kami menunjukkan bahwa otak dapat mengatur berbagai proses kognitif secara bersamaan selama tidur untuk memfasilitasi pembelajaran berkelanjutan tanpa gangguan," tulis para peneliti dalam makalah mereka yang diterbitkan.

Tim juga menemukan bahwa memblokir gelombang tajam (sharp-wave ripples atau SWRs)—yang diketahui memengaruhi penyimpanan ingatan—selama tahap pupil menyempit pada tikus membatasi kemampuan mereka untuk mengingat hal-hal baru.

"Ini seperti pembelajaran baru, pengetahuan lama, pembelajaran baru, pengetahuan lama, dan itu berfluktuasi perlahan sepanjang tidur," kata ahli saraf Azahara Oliva dari Cornell University.

"Kami mengusulkan bahwa otak memiliki skala waktu menengah yang memisahkan pembelajaran baru dari pengetahuan lama."

Implikasi dari penelitian ini sangat luas, cara non-invasif untuk memantau fungsi otak, misalnya, dapat membantu dalam pengobatan masalah ingatan atau peningkatan kemampuan mengingat.

Meskipun baru diuji pada tikus, hasilnya bisa membuka jalan untuk penelitian serupa pada manusia. Ini bisa membantu pengobatan gangguan ingatan atau meningkatkan kemampuan belajar.

Penemuan ini juga relevan untuk mengatasi masalah "catastrophic forgetting" pada kecerdasan buatan, di mana sistem AI sering kehilangan data lama saat belajar hal baru.

Meniru cara otak memisahkan dan mengintegrasikan ingatan bisa membuat AI lebih cerdas dan efisien.

Seperti yang dijelaskan oleh ahli saraf Azahara Oliva dari Cornell University, "Otak bergantian antara memperkuat ingatan lama dan mempelajari hal baru selama tidur, dan kami percaya ada mekanisme waktu yang memisahkan kedua proses ini."