Chapter 12-The Biology Of Learning and Memory

 Pembuat Blog:

1.Andrea Rizky Anna Zhifah (0603524007)

2.Aqillah Huriyah Salsabila (0603524008)

3.Aufa Hudzaifa (0603524012)

4.Dendy Pratama Agustian (0603524016)

5.Ferina Putri Haryoto (0603524023)

6.Muhamamad Abyudaya Wikrama (0603524040)

7.Muhammad Alvin Nur Putra (0603524041)

Localized representations of memory(Representasi lokal dan memori)

 Untuk mempelajari fisiologi pembelajaran, pertama-tama kita harus mengkarakterisasi pembelajaran, dan para psikolog secara tradisional telah membedakan dua kategori utama, pengkondisian klasik dan instrumental. Fisiolog Rusia Ivan Pavlov memelopori penyelidikan tentang apa yang sekarang kita sebut pengkondisian klasik/classical conditioning.

Peneliti memulai dengan menyajikan stimulus terkondisi/conditioned stimulus (CS), yang awalnya tidak menimbulkan respons yang berarti, dan kemudian menghadirkan stimulus tanpa syarat/unconditioned stimulus (UCS), yang secara otomatis memunculkan respon tanpa syarat/unconditioned response (UCR). Setelah beberapa pasangan CS dan UCS (mungkin hanya satu atau dua, mungkin banyak), individu mulai membuat respons baru yang dipelajari terhadap CS, yang disebut respons terkondisi/conditioned response (CR). Dalam percobaan aslinya, Pavlov memberikan seekor anjing sebuah suara (CS) yang diikuti oleh daging (UCS), yang merangsang anjing untuk mengeluarkan air liur (UCR). Setelah banyak pasangan seperti itu, suara itu sendiri (CS) merangsang anjing untuk mengeluarkan air liur (CR). Dalam kasus itu dan banyak kasus lainnya, CR menyerupai UCR, tetapi dalam beberapa kasus, tidak demikian. Misalnya, jika seekor tikus mengalami CS yang dipasangkan dengan kejutan, kejutan itu menimbulkan teriakan dan lompatan, tetapi CS menimbulkan respons membeku.

Dalam pengkondisian

instrumental/instrumental conditioning (juga dikenal sebagai pengkondisian operan), respons individu mengarah pada penguatan atau hukuman.

Penguat adalah setiap kejadian yang meningkatkan kemungkinan respons di masa mendatang. Hukuman adalah kejadian yang menekan frekuensi respons. Misalnya, ketika seekor tikus memasuki salah satu lengan labirin dan menemukan sereal Froot Loops (penguat yang ampuh bagi tikus), tikus tersebut meningkatkan kemungkinannya untuk memasuki lengan tersebut pada kesempatan mendatang. Jika ia menerima kejutan sebagai gantinya, kemungkinannya menurun. Perbedaan utama antara pengkondisian klasik dan instrumental adalah bahwa dalam pengkondisian instrumental respons individu menentukan hasilnya (penguat atau hukuman), sedangkan dalam pengkondisian klasik CS dan UCS terjadi pada waktu tertentu terlepas dari perilaku individu. (Namun, perilaku tersebut berguna dalam mempersiapkan UCS.)

  Beberapa kasus pembelajaran sulit diberi label sebagai pembelajaran klasik atau instrumental. Misalnya, setelah burung penyanyi jantan mendengar lagu spesiesnya sendiri selama beberapa bulan pertama, ia menirunya pada tahun berikutnya. Lagu yang didengarnya tidak dipasangkan dengan stimulus lain, jadi tidak terlihat seperti pengkondisian klasik. Ia mempelajari lagu tersebut tanpa penguat atau hukuman, jadi kita juga tidak bisa menyebutnya pengkondisian instrumental. Artinya, hewan memiliki metode pembelajaran khusus selain pengkondisian klasik dan instrumental. Selain itu, cara hewan (termasuk manusia) belajar bervariasi dari satu situasi ke situasi lainnya. Misalnya, dalam sebagian besar situasi, pembelajaran hanya terjadi jika CS dan UCS, atau respons dan penguat, terjadi bersamaan dalam waktu yang berdekatan. Namun, jika Anda memakan sesuatu, terutama sesuatu yang tidak dikenal, dan kemudian jatuh sakit, Anda akan belajar untuk tidak menyukai rasa makanan tersebut, meskipun rasa dan penyakit hanya berjarak beberapa jam (Rozin & Kalat, 1971; Rozin & Schull, 1988).

Pencarian lashley untuk engram

    Pavlov mengajukan hipotesis sederhana bahwa pengkondisian klasik mencerminkan hubungan yang diperkuat antara pusat CS dan pusat UCS di otak. Hubungan yang diperkuat itu memungkinkan setiap eksitasi pusat CS mengalir ke pusat UCS, yang membangkitkan respons tanpa syarat (lihat Gambar 12.2). Kita sekarang tahu bahwa hipotesis ini tidak sesuai dengan semua pengamatan perilaku. Seperti yang disebutkan, jika suatu sinyal memprediksi kejutan, seekor tikus tidak bereaksi terhadap sinyal tersebut dengan cara yang sama seperti ia bereaksi terhadap kejutan. Namun, psikolog dari era sebelumnya tidak menyadari pengamatan tersebut dan menganggap hipotesis Pavlov masuk akal. Karl Lashley mulai mengujinya. Lashley sedang mencari engram—representasi fisik dari apa yang telah dipelajari. (Hubungan antara dua area otak akan menjadi contoh engram yang mungkin.)

     Lashley beralasan bahwa jika pembelajaran bergantung pada koneksi baru atau yang diperkuat antara dua area otak, sayatan pisau di suatu tempat di otak akan mengganggu koneksi itu dan menghapus respons yang dipelajari. Ia melatih tikus pada labirin dan tugas diskriminasi kecerahan lalu membuat sayatan dalam di berbagai lokasi di korteks serebral mereka (Lashley, 1929, 1950) (lihat Gambar 12.3). Namun, tidak ada sayatan pisau yang secara signifikan mengganggu kinerja tikus. Jelas, jenis pembelajaran yang ia pelajari tidak bergantung pada koneksi di seluruh korteks.

     Lashley juga menguji apakah ada bagian korteks serebral yang lebih penting daripada bagian lainnya untuk pembelajaran. Ia melatih tikus di labirin sebelum atau setelah ia membuang sebagian besar korteks. Lesi tersebut mengganggu kinerja, tetapi defisit lebih bergantung pada jumlah kerusakan otak daripada lokasinya. Pembelajaran dan memori

    Pavlov mengajukan hipotesis sederhana bahwa pengkondisian klasik mencerminkan hubungan yang diperkuat antara pusat CS dan pusat UCS di otak. Hubungan yang diperkuat itu memungkinkan setiap eksitasi pusat CS mengalir ke pusat UCS, yang membangkitkan respons tanpa syarat (lihat Gambar 12.2). Kita sekarang tahu bahwa hipotesis ini tidak sesuai dengan semua pengamatan perilaku. Seperti yang disebutkan, jika suatu sinyal memprediksi kejutan, seekor tikus tidak bereaksi terhadap sinyal tersebut dengan cara yang sama seperti ia bereaksi terhadap kejutan. Namun, psikolog dari era sebelumnya tidak menyadari pengamatan tersebut dan menganggap hipotesis Pavlov masuk akal. Karl Lashley mulai mengujinya. Lashley sedang mencari engram—representasi fisik dari apa yang telah dipelajari. (Hubungan antara dua area otak akan menjadi contoh engram yang mungkin.)

     Lashley beralasan bahwa jika pembelajaran bergantung pada koneksi baru atau yang diperkuat antara dua area otak, sayatan pisau di suatu tempat di otak akan mengganggu koneksi itu dan menghapus respons yang dipelajari. Ia melatih tikus pada labirin dan tugas diskriminasi kecerahan lalu membuat sayatan dalam di berbagai lokasi di korteks serebral mereka (Lashley, 1929, 1950) (lihat Gambar 12.3). Namun, tidak ada sayatan pisau yang secara signifikan mengganggu kinerja tikus. Jelas, jenis pembelajaran yang ia pelajari tidak bergantung pada koneksi di seluruh korteks.

     Lashley juga menguji apakah ada bagian korteks serebral yang lebih penting daripada bagian lainnya untuk pembelajaran. Ia melatih tikus di labirin sebelum atau setelah ia membuang sebagian besar korteks. Lesi tersebut mengganggu kinerja, tetapi defisit lebih bergantung pada jumlah kerusakan otak daripada lokasinya. Pembelajaran dan memori

Pencarian Modern untuk engram

     Richard F. Thompson dan rekan-rekannya menggunakan tugas yang lebih sederhana daripada tugas Lashley dan mencari engram memori bukan di korteks serebral tetapi di serebelum. Thompson dan rekan-rekannya mempelajari pengkondisian klasik respons kelopak mata pada kelinci. Mereka pertama-tama memberikan nada (CS) dan kemudian embusan udara (UCS) ke kornea mata kelinci. Awalnya, kelinci berkedip saat embusan udara tetapi tidak saat nada. Setelah pemasangan berulang kali, pengkondisian klasik terjadi dan kelinci juga berkedip saat nada. Para peneliti mencatat aktivitas di berbagai sel otak untuk menentukan sel mana yang mengubah respons mereka selama pembelajaran.

     Thompson bermaksud menentukan lokasi pembelajaran. Bayangkan urutan area otak dari reseptor sensorik hingga neuron motorik yang mengendalikan otot. 

*Gambar

     Jika kita merusak salah satu area tersebut, pembelajaran akan terganggu, tetapi kita tidak dapat memastikan bahwa pembelajaran terjadi di area yang rusak. Misalnya, jika pembelajaran terjadi di area D, kerusakan di A, B, atau C akan mencegah pembelajaran dengan menghalangi masukan ke D. Kerusakan di E atau F akan mencegah pembelajaran dengan menghalangi keluaran dari D. Thompson dan rekan-rekannya beralasan sebagai berikut: Misalkan pembelajaran terjadi di D. Jika demikian, maka D harus aktif pada saat pembelajaran, dan begitu pula semua area yang mengarah ke D (A, B, dan C). Namun, pembelajaran seharusnya tidak memerlukan area E dan seterusnya. Jika area E terhalang sementara, tidak ada yang akan menyampaikan informasi ke otot, jadi kita tidak akan melihat respons, tetapi pembelajaran tetap dapat terjadi, dan kita dapat melihat buktinya nanti.

     Penelitian Thompson mengidentifikasi satu nukleus serebelum, nukleus interpositus lateral/lateral interpositus nucleus (LIP), sebagai hal penting untuk belajar. Pada awal pelatihan, sel-sel tersebut menunjukkan sedikit respons terhadap nada, tetapi seiring pembelajaran berlangsung, respons mereka meningkat (R. F. Thompson, 1986). Ketika para peneliti menekan nukleus tersebut untuk sementara waktu pada kelinci yang belum terlatih, baik dengan mendinginkan nukleus atau dengan menyuntikkan obat ke dalamnya, dan kemudian menyajikan CS dan UCS, kelinci tidak menunjukkan respons apa pun selama pelatihan. Kemudian mereka menunggu LIP pulih dan melanjutkan pelatihan. Pada titik itu, kelinci mulai belajar, tetapi ia belajar dengan kecepatan yang sama seperti hewan yang tidak menerima pelatihan sebelumnya. Jelas, sementara LIP ditekan, pelatihan tidak memberikan efek apa pun.

     Namun, apakah pembelajaran benar-benar terjadi di LIP, atau apakah area ini hanya menyampaikan informasi ke area selanjutnya tempat pembelajaran terjadi? Dalam

percobaan berikutnya, para peneliti menekan aktivitas di nukleus merah, area motorik otak tengah yang menerima masukan dari otak kecil. Ketika nukleus merah ditekan, kelinci kembali tidak menunjukkan respons selama pelatihan. Namun, segera setelah nukleus merah pulih dari pendinginan atau obat-obatan, kelinci menunjukkan respons belajar yang kuat terhadap nada (R. E. Clark & ​​Lavond, 1993; Krupa, Thompson, & Thompson, 1993). Dengan kata lain, menekan nukleus merah untuk sementara mencegah respons tetapi tidak mencegah pembelajaran. Jelas, pembelajaran tidak memerlukan aktivitas di nukleus merah atau area mana pun setelahnya, meskipun penelitian selanjutnya menemukan bahwa nukleus merah berkontribusi pada pembelajaran dalam keadaan tertentu (Pacheco-Calderón, CarreteroGuillén, Delgado-Garcia, & Gruart, 2012). Thompson dan koleganya menyimpulkan bahwa pembelajaran terjadi di LIP. Bagaimana mereka tahu bahwa pembelajaran tidak bergantung pada area tertentu sebelum LIP? Jika ya, maka menekan LIP tidak akan mencegah pembelajaran. Gambar 12.4 merangkum eksperimen ini. Penelitian ini memungkinkan peneliti lain untuk mengeksplorasi mekanisme secara lebih rinci, mengidentifikasi sel dan neurotransmiter yang bertanggung jawab atas perubahan di LIP (Freeman & Steinmetz, 2011).

     Mekanisme untuk jenis pengkondisian ini mungkin serupa pada manusia. Menurut pemindaian PET pada orang dewasa muda, mengembangkan kedipan mata yang terkondisi menyebabkan peningkatan di otak kecil, nukleus merah, dan beberapa area lainnya (Logan & Grafton, 1995). Orang yang mengalami kerusakan di otak kecil memiliki kedipan mata yang terkondisi lebih lemah, dan kedipan mata kurang tepat waktu dibandingkan dengan permulaan embusan udara (Gerwig et al., 2005). Otak kecil juga penting untuk banyak contoh pengkondisian klasik lainnya, tetapi hanya jika penundaan antara permulaan CS dan permulaan UCS pendek (Pakaprot, Kim, & Thompson, 2009). Seperti yang disebutkan dalam Bab 7, otak kecil terspesialisasi untuk mengatur waktu interval singkat, sekitar beberapa detik atau kurang. Banyak contoh pembelajaran terjadi di area otak lainnya. Misalnya, belajar menghindari rasa tertentu karena penyakit selanjutnya bergantung pada amigdala (Hashikawa et al., 2013).

- Types of memory

Apakah memori hanya satu hal, atau kita memiliki beberapa jenis? Jika ada beberapa, apa saja jenisnya?

Short term and long term memory

Berikut adalah terjemahan teks tersebut dengan tata bahasa yang tepat dalam Bahasa Indonesia:

Donald Hebb (1949) berpendapat bahwa tidak ada satu mekanisme pun yang dapat menjelaskan semua fenomena pembelajaran. Kamu bisa langsung mengulangi sesuatu yang baru saja kamu dengar, jadi jelas bahwa beberapa memori terbentuk dengan cepat. Orang lanjut usia dapat mengingat peristiwa dari masa kecil mereka, sehingga kita juga melihat bahwa beberapa memori bertahan seumur hidup. Hebb tidak dapat membayangkan adanya proses kimia yang cukup cepat untuk menjelaskan memori langsung namun cukup stabil untuk menyediakan memori permanen. Oleh karena itu, ia mengusulkan adanya perbedaan antara memori jangka pendek dari peristiwa yang baru saja terjadi dan memori jangka panjang dari peristiwa yang terjadi lebih lama. Beberapa jenis bukti mendukung gagasan ini:

1.Apakah memori hanya satu hal, atau kita memiliki beberapa jenis? Jika ada beberapa, apa saja jenisnya?

1. Memori jangka pendek dan memori jangka panjang memiliki perbedaan utama dalam hal kapasitas penyimpanan informasi. Memori jangka pendek hanya mampu menyimpan sejumlah kecil informasi, biasanya sekitar tujuh item, seperti huruf atau angka yang tidak saling berhubungan. Misalnya, jika seseorang mendengar urutan huruf acak seperti "DZLAUV", kemungkinan besar ia hanya mampu mengingat sebagian kecil dari rangkaian tersebut untuk waktu yang singkat. Sebaliknya, memori jangka panjang mampu menyimpan informasi dalam jumlah yang jauh lebih besar. Informasi yang masuk ke dalam memori jangka panjang dapat bertahan untuk waktu yang sangat lama, bahkan seumur hidup, seperti kenangan masa kecil atau pelajaran yang pernah dipelajari di sekolah. Dengan kata lain, meskipun memori jangka pendek cepat dan terbatas, memori jangka panjang lebih stabil dan luas kapasitasnya.

2. Memori jangka pendek sangat bergantung pada proses pengulangan (rehearsal), yaitu mengulang-ulang informasi dalam pikiran agar tetap tersimpan untuk sementara waktu. Misalnya, ketika kamu membaca urutan huruf seperti DZLAUV, kamu bisa mengingatnya selama kamu fokus dan mengulangnya dalam pikiran. Namun, jika ada gangguan atau sesuatu yang mengalihkan perhatianmu setelah membaca huruf tersebut, kemampuanmu untuk mengingat dan mengulang huruf-huruf itu akan cepat menurun. Hal ini menunjukkan bahwa memori jangka pendek bersifat rapuh dan mudah hilang tanpa pengulangan. Sebaliknya, memori jangka Panjang bekerja secara berbeda. Meskipun kamu mungkin sudah bertahun-tahun tidak memikirkan sebuah kenangan atau informasi, kamu tetap bisa mengaksesnya kembali. Misalnya, kamu bisa mengingat kejadian saat sekolah dasar meskipun sudah lama berlalu. Namun, isi ingatan itu mungkin tidak sepenuhnya akurat, karena seiring waktu, detail-detail kecil bisa berubah atau dilupakan. Ini menunjukkan bahwa memori jangka panjang lebih stabil daripada memori jangka pendek, tetapi tidak selalu sempurna dalam hal keakuratan.

3. Jika informasi di memori jangka pendek terlupakan, biasanya tidak bisa dipulihkan. Namun, memori jangka panjang bisa dibantu dengan petunjuk. Misalnya, kamu mungkin lupa nama guru-guru SMA, tapi bisa mengingatnya kembali saat melihat foto atau inisial mereka.

Hebb mengusulkan bahwa memori jangka pendek disimpan melalui sirkuit yang berulang antar-neuron, di mana satu neuron merangsang neuron lainnya secara terus-menerus. Jika proses ini berlangsung cukup lama, informasi dapat dipindahkan ke memori jangka panjang, kemungkinan dengan membentuk sinapsis baru. Namun, jika ada gangguan sebelum proses ini selesai, informasi tersebut akan hilang. Our Changing Views of Consolidation (Perubahan Pandangan Kita tentang Konsolidasi) Studi-studi terbaru menunjukkan bahwa memori jangka pendek tidak selalu berfungsi sebagai penyimpanan sementara sebelum menjadi memori jangka panjang. Contohnya, saat kamu menonton pertandingan sepak bola dan mengingat skor, meskipun kamu mengulangnya selama satu jam, skor itu tidak otomatis menjadi memori jangka panjang. Memori jangka pendek bisa tetap ada untuk sementara waktu tanpa perlu menjadi memori jangka panjang. Konsolidasi memori tidak seperti yang kita kira sebelumnya. Dulu, dianggap bahwa otak menyimpan informasi dalam memori jangka pendek untuk mensintesis protein yang diperlukan bagi pembentukan memori jangka panjang. Namun, sekarang diketahui bahwa konsolidasi memori bisa cepat atau lambat, tergantung pada banyak faktor. Pengalaman emosional atau stres meningkatkan produksi hormon seperti adrenalin dan kortisol, yang mempercepat pembentukan memori. Namun, stres berkepanjangan justru dapat merusak memori. Intinya, konsolidasi memori lebih kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai faktor selain waktu yang dibutuhkan untuk mensintesis protein. Working memory (memory kerja) A.D. Baddeley dan G. J. Hitch (1994) memperkenalkan istilah *memori kerja* untuk menggantikan konsep memori jangka pendek, yang mengacu pada cara kita menyimpan informasi saat sedang mengerjakannya. Salah satu tes untuk memori kerja adalah tugas respons tertunda, di mana kamu merespons sesuatu yang baru saja kamu lihat atau dengar. Penelitian menunjukkan bahwa korteks prefrontal berperan penting dalam penyimpanan informasi ini, dengan aktivitas sel-sel di area tersebut yang meningkat selama jeda. Sel-sel ini bekerja sama dengan area kortikal lain untuk mendukung memori visual. Kerusakan pada korteks prefrontal dapat mengganggu memori dengan cara yang sangat spesifik, tergantung pada lokasi kerusakan. Misalnya, setelah kerusakan di satu area, monyet mungkin tidak bisa mengingat bahwa cahaya berada di sebelah kiri titik fokus, meskipun bisa mengingat cahaya di tempat lain. Di lokasi kerusakan yang berbeda, monyet mungkin tidak bisa mengingat cahaya di lokasi lain, meskipun tidak terpengaruh oleh cahaya di tempat lain. Ini menunjukkan bahwa kerusakan korteks prefrontal mempengaruhi memori secara terperinci, tergantung pada bagian otak yang rusak. Seiring bertambahnya usia, banyak orang mengalami gangguan memori kerja, kemungkinan akibat perubahan pada korteks prefrontal. Studi pada monyet tua menunjukkan penurunan jumlah neuron di area tersebut. Orang tua dengan penurunan memori menunjukkan aktivitas korteks prefrontal yang lebih rendah, sementara mereka yang memori tetap utuh menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi daripada orang muda. Peningkatan aktivitas ini mungkin untuk mengimbangi gangguan di bagian otak lain. Obat yang meningkatkan aktivitas korteks prefrontal dapat membantu memperbaiki memori pada monyet tua dan berpotensi untuk mengobati penurunan memori pada manusia.kelompok1