Urutan tugas dalam eksperimen fMRI dalam pelatihan navigasi virtual dan nyata dengan EyeCane. (A) Paradigma di dalam pemindai; ada tiga jenis balok yang diujikan pada kedua kelompok, sedangkan latihan dilakukan hanya pada satu balok dan hanya oleh kelompok tunanetra. 3 blok tersebut adalah pelatihan labirin 1 (di mana orang buta dilatih), labirin 2 tanpa pelatihan (di mana orang buta tidak dilatih), dan tugas acak (digunakan sebagai tugas kontrol). Setiap blok diulangi 4 kali per proses, dan ada 2 proses pada setiap hari pemindaian. (B) Protokol eksperimental terdiri dari pemindaian fMRI pra-pelatihan, diikuti dengan pelatihan 3 hari di lingkungan nyata dan virtual, dan pemindaian pasca-pelatihan. (C) Perangkat EyeCane, perangkat substitusi sensorik visual hingga pendengaran (SSD) yang unik yang memetakan informasi jarak menjadi suara. (D) Pengaturan pelatihan labirin 1; angka sesuai dengan tingkat kesalahan dan didasarkan pada penyimpangan dari jalur yang benar. (E) Penyiapan labirin novel 2 tanpa pelatihan; angka sesuai dengan tingkat kesalahan dan didasarkan pada penyimpangan dari jalur yang benar. (F) Peta panas jalur yang diambil oleh pra-pelatihan CB, pasca-pelatihan CB, dan kelompok yang terlihat dalam pelatihan labirin 1 selama pemindaian untuk masing-masing kelompok. Peta panas mewakili jumlah waktu yang dihabiskan oleh setiap peserta di berbagai area labirin untuk kondisi PRE (pra-pelatihan) dan POST (pasca-pelatihan). Waktu yang dihabiskan di setiap titik ditentukan dengan menghitung waktu antara 2 ketukan kunci (satu ketukan kunci mewakili satu langkah), lihat Metode STAR. Warna yang lebih panas menunjukkan bahwa rata-rata peserta dalam kelompok tersebut menghabiskan lebih banyak waktu di lokasi tersebut. Peta panas menunjukkan bahwa dalam kondisi pasca-pelatihan, peserta tunanetra dapat menemukan jalan keluar ke labirin dengan cara yang sama. Kredit: Biologi Saat Ini (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.02.025
Sebuah studi baru oleh para peneliti di Institut Kognisi dan Teknologi Otak Universitas Reichman yang dipimpin oleh Prof. Amir Amedi telah menunjukkan bahwa area navigasi visual di otak dapat diaktifkan menggunakan suara. Dengan melintasi labirin menggunakan informasi suara alih-alih informasi visual setelah pelatihan, area navigasi visual diaktifkan.
Temuan ini memiliki banyak implikasi yang menarik, di antaranya temuan menggerogoti teori periode kritis pemenang Hadiah Nobel dan memberikan jalan baru untuk pelatihan kognitif untuk mendeteksi dan mencegah penyakit Alzheimer secara potensial.
Tim melakukan serangkaian studi selama beberapa tahun terakhir yang menantang keyakinan konvensional tentang fungsi otak manusia; mengklaim bahwa otak dibagi oleh tugas, bukan pembagian yang diterima secara umum oleh indera (area penglihatan, area pendengaran, dll…). Studi-studi ini menggunakan Sensory Substitution Devices (SSDs), yang merupakan alat luar biasa yang mentransfer informasi sensorik dari satu indera ke indra lainnya.
Sebagai contoh, SSD dapat membantu individu tunanetra “melihat” dengan mengubah informasi visual menjadi suara. Mengikuti pelatihan, individu dapat mengidentifikasi bentuk, lokasi objek, kata, huruf, dan bahkan wajah saat direpresentasikan melalui suara. Pelatihan SSD telah terbukti efektif pada orang-orang bahkan di usia 40-an—60-an+, mempertanyakan gagasan bahwa ada periode kritis untuk pengembangan indra.
Teori klasik periode kritis menunjukkan bahwa indera hanya dapat dikembangkan sejak awal kehidupan, selama masa kanak-kanak, melalui paparan pemandangan, suara, dan sebagainya. Dan jika mereka tidak berkembang selama periode ini, mereka tidak dapat digunakan di kemudian hari. Fakta bahwa SSD dapat digunakan untuk pelatihan yang efektif hingga dewasa, menunjukkan bahwa teori periode kritis perlu direvisi.
Secara ekstrim, badan penelitian ini telah menunjukkan bahwa otak dapat diprogram ulang melalui pelatihan ini sehingga area visual di otak dapat diaktifkan bahkan pada orang yang tidak memiliki pengalaman visual.
Perangkat non-invasif ini, SSD, menawarkan kesempatan unik kepada para peneliti untuk mengamati bagaimana berbagai wilayah otak merespons ketika informasi yang relevan datang dari indera lain. Dengan menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fmri), para peneliti dalam studi baru ini meneliti dampak penggunaan SSD pada area otak yang diatur secara retinotopik secara visual, dalam hal ini khususnya Area V6, yang bertanggung jawab untuk navigasi visual dan persepsi gerak.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa melalui pelatihan singkat dengan EyeCane, sebuah SSD yang menyampaikan informasi spasial tentang lingkungan visual melalui suara, bahkan mereka yang buta sejak lahir dapat mengembangkan aktivasi selektif di Area V6.
Studi lebih lanjut mendukung gagasan bahwa, meskipun bertahun-tahun atau seumur hidup kebutaan, otak memiliki potensi untuk memproses tugas dan properti visual jika teknologi dan pelatihan yang tepat digunakan. Selain itu, penelitian ini menemukan bahwa area tersebut mengandung neuron motorik yang bertanggung jawab untuk navigasi egosentris.
Yang penting, temuan dari penelitian ini mungkin memiliki implikasi untuk meningkatkan deteksi dan pencegahan penyakit Alzheimer. Defisit spasial adalah gejala awal yang umum dari penyakit Alzheimer dan navigasi serta kognisi spasial bergantung pada V6 di antara wilayah otak lainnya. Fakta bahwa V6 dapat mengembangkan selektivitasnya untuk navigasi tanpa adanya pengalaman visual, seperti yang terlihat pada peserta tunanetra bawaan yang menggunakan SSD EyeCane, menunjukkan bahwa mungkin ada cara untuk melatih dan meningkatkan kemampuan navigasi pada individu yang berisiko terkena penyakit Alzheimer, seperti sebagai orang dewasa yang lebih tua atau mereka dengan gangguan kognitif ringan.
Selanjutnya, dengan lebih memahami mekanisme saraf yang mendasari pengembangan dan fungsi navigasi spasial, kita mungkin dapat mengidentifikasi biomarker awal dan target intervensi yang ditujukan untuk mencegah atau memperlambat perkembangan penyakit Alzheimer.
Karya tersebut diterbitkan dalam jurnal Current Biology.
Informasi lebih lanjut: Elena Aggius-Vella et al, Aktivasi area visual manusia V6 selama navigasi egosentris dengan dan tanpa pengalaman visual, Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.02.025
Disediakan oleh Universitas Reichman
Kutipan: Teknologi navigasi suara baru memungkinkan tunanetra untuk bernavigasi (2023, 3 Maret) diambil 3 Maret 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-03-technology-enables.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.