Wawasan penderita skizofrenia: Pencarian kata-kata di otak mencerminkan pola mencari makan hewan

ringkasan: Sebuah studi baru menunjukkan bahwa cara pikiran kita mencari kata-kata dan konsep dalam ingatan mungkin serupa dengan pola kuno yang digunakan hewan untuk mencari makanan di lingkungannya.

Wawasan baru ini muncul dari studi neuroimaging yang menganalisis aktivitas otak partisipan saat mereka mencari kata-kata yang terkait dengan konsep berbeda dalam memori jangka panjang. Kemungkinan adanya hubungan antara pencarian sumber daya eksternal, seperti pencarian makanan atau tempat tinggal, dan cara manusia mencari konsep yang tersimpan secara internal.

Temuan tersebut mungkin menawarkan perspektif inovatif dalam memahami skizofrenia, di mana disregulasi bicara dan berpikir merupakan gejala utamanya.

Fakta-fakta kunci:

1. Studi tersebut menunjukkan bahwa pola yang digunakan manusia untuk mencari ingatan secara internal mungkin bersifat evolusioner dan menyerupai strategi yang digunakan hewan untuk mencari sumber daya.
2. Dalam tugas memori, orang cenderung menghasilkan kata-kata dalam kelompok atau “tambalan”, yang mengalihkan fokus ketika sebuah kata habis—sama seperti hewan yang berpindah sumber makanan.
3. Peningkatan aktivitas diamati di hipokampus dan otak kecil posterior ketika peserta beralih antar bagian memori, mengungkapkan proses kognitif yang berbeda.

sumber: Universitas Indiana

Cara pikiran mencari kata-kata dan konsep dalam ingatan mungkin berasal dari pola kuno yang digunakan manusia dan hewan non-manusia untuk mencari makanan dan sumber daya lain di lingkungan fisik mereka. Ini adalah teori yang mendapat dukungan baru dari studi neuroimaging yang meneliti aktivitas otak peserta penelitian saat mereka mencari kata-kata yang berkaitan dengan konsep berbeda dalam memori jangka panjang.

Selain mengajari kita strategi dasar yang digunakan orang untuk menemukan informasi yang relevan, karya ini juga dapat menginspirasi pendekatan baru untuk memahami skizofrenia dan bentuk psikosis lainnya, di mana disorganisasi dalam berbicara dan berpikir merupakan gejala utamanya.

Studi tersebut dipublikasikan pada 12 Oktober 2023 di jurnal Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Oleh para peneliti di Departemen Ilmu Psikologi dan Otak di Universitas Indiana di Sekolah Tinggi Seni dan Sains dan kolaboratornya. Temuan saya memberikan bukti neurologis mengenai kesinambungan antara mencari makan di luar angkasa dan pikiran.

Peneliti utama Peter Todd, yang penelitiannya mengenai akar evolusi proses kognitif meluncurkan proyek tim, menjelaskan bagaimana pola pencarian untuk menemukan sumber daya eksternal seperti makanan, air atau tempat tinggal juga dapat menjelaskan cara manusia mencari konsep internal yang disimpan dalam memori.

“Orang-orang tidak hanya melihat secara eksternal, kami juga melihat secara internal,” kata Todd, dekan profesor di Departemen Ilmu Psikologi dan Otak dan Program Ilmu Kognitif di Indiana University.

“Dan strategi yang telah berkembang untuk membantu organisme lain menemukan apa yang mereka inginkan di dunia fisik juga tampaknya mendorong cara kita mencari informasi di perpustakaan, di Internet, dan di kepala kita tentang hal-hal yang kita simpan di sana.” Dan saya ingin kembali dan mendapat manfaat.

Ciri umum antara strategi pencarian eksogen dan endogen adalah transisi dari satu patch elemen dengan konsentrasi sumber daya yang tinggi ke patch baru ketika patch sebelumnya telah habis. Jika seekor beruang sedang mencari buah beri, misalnya, ia akan menghabiskan beberapa waktu di satu semak sampai ia memakan sebagian besar buah beri di sana, sehingga beruang tersebut akan berpindah ke semak lain dengan harapan dapat menemukan lebih banyak buah beri.

Pola eksploitasi suatu petak lahan hingga memutuskan kapan waktunya untuk mencari petak lain, melakukan “pertukaran eksploitasi/eksplorasi”, merupakan proses strategis yang memungkinkan suatu organisme memaksimalkan jumlah makanan yang ada dari waktu ke waktu dengan menentukan kapan ia akan mencari petak lain. menguntungkan untuk meninggalkan satu tempat Untuk mencari sumber makanan baru.

Para peneliti menunjukkan bahwa pencarian konsep dalam ruang semantik memori mereplikasi peralihan strategis antara pencarian lokal dalam kumpulan item dan pencarian global untuk kumpulan item baru.

Tiga puluh peserta, saat menjalani pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) aktivitas otak, diminta mengucapkan semua kata yang dapat mereka pikirkan selama tiga menit, dalam setiap rangkaian kategori konseptual (misalnya hewan, makanan, profesi) atau dimulai dengan surat tertentu.

Dalam tugas pencarian memori seperti itu, orang biasanya menghasilkan kata-kata dalam kelompok atau tambalan. Jadi, misalnya, seorang peserta yang diminta untuk membuat daftar hewan mungkin mulai dengan hewan ternak hingga ingatannya tentang hewan ternak habis, sehingga dia berpindah ke kelompok baru yang terdiri dari “hewan peliharaan” atau “hewan Afrika”.

Dengan keahlian Profesor Josh Brown dari Universitas Indiana di Departemen Ilmu Psikologi dan Otak, yang telah menggunakan fMRI untuk mempelajari jenis proses pengambilan keputusan lainnya, para peneliti kemudian menyelidiki aktivitas otak peserta penelitian selama momen peralihan dan selama jeda. . Cari di dalam tambalan yang mengarah ke kunci.

kata Nancy Lundin, penulis utama studi tersebut dan mantan Ph.D. “Kami mencoba mengkarakterisasi pencarian kognitif ini sebagai saat orang mengelompokkan (atau menemukan kata-kata terkait dalam ingatan mereka) versus saat mereka berpindah (atau pindah ke patch baru).

“Kami menggunakan informasi dari model komputasi jarak semantik dan fonologis dan dari laporan peserta tentang kapan harus beralih. Kami menemukan bahwa hipokampus dan otak kecil posterior menunjukkan aktivitas yang lebih besar selama peralihan dibandingkan selama pengelompokan, memberikan beberapa bukti bahwa proses pencarian kognitif ini sangat berbeda. .”

Brown, yang juga anggota Cognitive Sciences and Neuroscience Program di Indiana University, menjelaskan implikasi aktivitas otak ini.

Dia berpendapat bahwa penelitian ini menegaskan bahwa hipokampus, bagian otak yang membantu membentuk ingatan jangka panjang, “adalah Ini bukan sekedar penghentian pasif kenangan dalam perjalanannya ke penyimpanan yang lebih permanen. Ini juga merupakan “semacam papan gambar yang memungkinkan Anda memerankan kenangan-kenangan ini dan bermain dengannya,” katanya.

“Ketika orang harus mencoba sesuatu yang berbeda seperti beralih ke bagian baru dari ruang semantik, maka Anda mendapatkan aktivitas ini di hipokampus. Ini menunjukkan bahwa ada sesuatu yang terjadi yang membantu Anda menghasilkan ide-ide baru, yaitu menemukan hal-hal baru, mencoba sesuatu.” berbeda.”

Lundin, yang sekarang menjadi rekan postdoctoral di Departemen Psikiatri dan Kesehatan Perilaku di The Ohio State University College of Medicine, juga mencatat bahwa penelitian ini menambah penelitian terbaru (termasuk penelitian yang dilakukan oleh penasihat doktoralnya dan rekan penulis studi, Profesor Bill Hetrick di Departemen tersebut. dari Ilmu Psikologi dan Otak di Indiana University) tentang peran otak kecil dalam proses kognitif yang belum diteliti.

Secara historis, otak kecil dianggap terutama terlibat dalam koordinasi dan kontrol motorik.

“Di sini, daerah posterior otak kecil baru-baru ini terbukti berhubungan dengan proses kognitif, dan terlibat dalam peralihan ke bagian baru ruang kognitif untuk tugas pengambilan kata semantik dan fonologis,” katanya.

Efek klinis

Sebagai seorang psikolog klinis, Lundin melihat penelitian ini sebagai dasar rencana masa depannya untuk mempelajari organisasi bicara dan berpikir pada individu dengan penyakit psikotik dan bentuk penyakit kejiwaan lainnya.

Skizofrenia, katanya, sebuah istilah yang awalnya diciptakan oleh psikiater Swiss Eugen Bleuler pada tahun 1908, sejak awal digambarkan sebagai gangguan asosiasi yang terputus-putus, atau fragmentasi pemikiran, bahasa, perilaku dan emosi.

“Ada banyak penelitian yang dilakukan untuk memahami gangguan pemikiran dan ucapan yang tidak teratur pada psikosis, namun kami tidak memahami mekanisme yang mendasari mengapa beberapa orang mengalami kesulitan berkomunikasi dengan jelas dibandingkan yang lain,” kata Lundin.

“Satu pertanyaan yang terus saya dan rekan-rekan saya selidiki adalah: Apakah proses pencarian kognitif ini, dan keputusan tentang kapan melakukan eksplorasi dan eksploitasi, terkait dengan pengorganisasian ucapan dan pemikiran pada psikosis? Apakah beberapa orang menggunakan strategi mencari makan yang kurang optimal dengan tetap berada dalam lingkungan kumpulan konsep yang terlalu lama?” Atau keluar terlalu dini?

Lundin kini telah melihat strategi pencarian kognitif pada individu dengan psikosis dalam beberapa penelitian.

“Sejauh ini kami menemukan beberapa perbedaan pola eksploitasi lokal dan eksplorasi global selama pencarian semantik antara penderita psikosis dan penderita pola neurotipikal,” ujarnya.

Namun, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Dia akan segera mulai mengumpulkan data baru di rumah sakitnya untuk lebih memahami bagaimana percakapan sehari-hari yang terbuka berhubungan dengan proses mencari makan yang dieksplorasi dalam penelitian ini.

Dia berkata bahwa dia memiliki harapan yang kuat bahwa cara baru dalam mengkonseptualisasikan cara kita mencari kata-kata dan konsep dalam ingatan “dapat sampai ke akar penyakit dan mengarah pada pengobatan baru untuk orang-orang dengan psikosis.”

Penulis lain termasuk Brendan T. Jones, Departemen Psikologi, Universitas McGill; michael n. Jones, Departemen Ilmu Psikologi dan Otak serta Program Ilmu Kognitif, Universitas Indiana; john r. Purcell, Departemen Ilmu Psikologi dan Otak serta Program Ilmu Saraf, Universitas Indiana dan Departemen Psikiatri, Institut Kesehatan Otak, Universitas Rutgers; William B. Hetrick, Departemen Ilmu Psikologi dan Otak, Program Ilmu Saraf dan Fakultas Kedokteran Departemen Psikiatri, Universitas Indiana; dan Brian F. O’Donnell, Departemen Ilmu Psikologi dan Otak, Program Ilmu Saraf dan Fakultas Kedokteran Departemen Psikiatri, Universitas Indiana.

Tentang berita penelitian ilmu saraf dan skizofrenia

pengarang: Barbara Brocher
sumber: Universitas Indiana
komunikasi: Barbara Brocher – Universitas Indiana
gambar: Gambar dikreditkan ke Berita Neuroscience

Pencarian asli: Akses tertutup.
“Bukti saraf untuk proses peralihan selama pencarian semantik dan fonologis dalam memori manusia“Oleh Peter Todd dkk. Dengan orang-orang

ringkasan

Bukti saraf untuk proses peralihan selama pencarian semantik dan fonologis dalam memori manusia

Manusia dapat mengambil kata-kata dari ingatannya dengan mengeksplorasi dan mengeksploitasi “ruang semantik” serupa dengan cara hewan non-manusia mencari sumber daya di ruang fisik. Hal ini telah dipelajari dengan menggunakan Verbal Fluency Test (VFT), di mana peserta menghasilkan kata-kata yang termasuk dalam kategori semantik atau fonologis dalam jangka waktu terbatas. Orang-orang memproduksi sejumlah item terkait selama VFT, yang disebut sebagai “pengelompokan” dan “pengocokan”.

Model pencarian strategis berpendapat bahwa perilaku pencarian kognitif dipandu oleh proses pemantauan yang mendeteksi penurunan kinerja yang relevan dan kemudian memotivasi pencari untuk mencari patch baru atau mengatur memori setelah patch saat ini habis.

Sebuah badan penelitian alternatif menyarankan bahwa perilaku ini dapat dijelaskan oleh proses pencarian yang tidak terarah dan bukan strategis, seperti berjalan secara acak dengan atau tanpa lompatan acak ke bagian baru dari ruang semantik.

Studi ini berkontribusi pada perdebatan teoretis ini dengan menguji bukti saraf untuk saklar dengan waktu strategis selama pencarian memori. Tiga puluh peserta menampilkan kategori dan huruf VFT selama fMRI. Respons diklasifikasikan sebagai peristiwa klaster atau permutasi berdasarkan ukuran komputasi kesamaan dan peringkat peserta.

Hasilnya menunjukkan aktivasi yang lebih besar pada hipokampus dan otak kecil posterior selama peralihan dibandingkan dengan blok, bahkan ketika mengontrol waktu respons antarbahasa dan jarak linguistik.

Selain itu, wilayah ini menunjukkan peningkatan aktivitas yang meningkat selama pencarian di dalam patch yang mengarah ke switch.

Hasilnya mendukung model pencarian makan yang strategis, dan menunjukkan bagaimana proses peralihan saraf dapat memandu pencarian memori dengan cara yang mirip dengan mencari makan di lingkungan spasial yang tidak merata.