Bagaimana Otak Membuat Kita Tetap Fokus?

Dalam studi terbaru yang muncul dalam jurnal Neuron, para ilmuwan di Brain Science Institute (BSI) RIKEN telah menemukan mekanisme yang membantu otak kita secara efisien fokus hanya pada informasi yang relevan ke area persepsi otak.
Hasil penelitian ini memberi wawasan yang berharga tentang bagaimana otak kita mencapai fokus tersebut dan pada bagaimana fokus ini bisa terganggu, menunjukkan cara-cara baru untuk menyajikan informasi yang meningkatkan kemampuan fokus alamiah otak.

Dunia modern yang kompleks dipenuhi dengan begitu banyak gangguan – gambar berkedip di layar televisi, lampu yang berkelap-kelip, raungan sirine – di mana kemampuan kita untuk berkonsentrasi pada satu hal dalam suatu waktu adalah sangat penting. Bagaimana otak kita mencapai kemampuan ini untuk memusatkan perhatian?

Jawabannya adalah terletak pada dua proses yang berbeda, disebut sebagai “peningkatan sensitivitas” dan “seleksi efisien”. Peningkatan sensitivitas berkaitan dengan perbaikan dalam bagaimana neuron di korteks sensorik mewakili informasi seperti suara dan lampu, mirip dengan kontrol volume atau kontrol penerimaan sinyal pada televisi. Seleksi efisien lebih seperti filter, mengarahkan informasi sensorik penting untuk tingkat bidang persepsi otak yang tinggi sekaligus menekan gangguan dari informasi yang tidak relevan.

Gambar 1: Seleksi efisien sinyal sensorik yang mewakili target fokus perhatian dapat diperhitungkan untuk peningkatan kierja perilaku. A) Ketika subjek mencoba memusatkan perhatian pada satu sasaran (rangsangan disorot kuning pada panel kanan) dan mengabaikan pengganggu (rangsangan disorot warna biru), respon saraf meningkat pada area visual otak oksipital. B) Ketika subyek mendistribusikan perhatian pada empat rangsangan, sinyal dari pengalih (panah biru) memiliki magnitudo yang sama dengan sinyal dari target (panah kuning), menyebabkan informasi yang relevan maupun yang tidak relevan diteruskan ke area persepsi otak dan mengakibatkan respon saraf kurang memilah (lebih tumpang tindih di antara distribusi biru dan kuning).

Dengan penelitian mereka ini, Justin Gardner bersama rekan-rekannya di BSI RIKEN menempatkan hipotesis untuk menguji dan menentukan mana dari kedua proses tersebut yang memainkan peran paling dominan dalam hal persepsi. Untuk melakukannya, mereka mengukur aktivitas otak dengan menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) selagi subjek manusia tengah memusatkan perhatian mereka pada lokasi visual yang tunggal, atau mendistribusikan perhatian mereka pada beberapa lokasi. Untuk mengevaluasi hasilnya, para peneliti menggunakan model komputasi tentang bagaimana sinyal otak berubah berdasarkan seberapa baik subjek mampu memusatkan perhatian mereka.

Apa yang mereka temukan, model komputasi dalam menangkap aktivitas otak yang lebih dominan pada subjek manusia adalah satu proses di mana sinyal sensorik secara efisien dipilih. Model ini juga membuat prediksi tentang rangsangan yang sangat mengganggu kemampuan kita untuk fokus, menunjukkan bahwa sinyal yang membangkitkan aktivitas saraf tingkat tinggi secara istimewa diteruskan ke area persepsi otak: menstimulasi dengan kontras tingkat tinggi yang membangkitkan tanggapan-tanggapan sensorik yang besar, seperti lampu yang berkedip atau suara keras, sehingga dapat mengganggu kemampuan kita untuk fokus. Temuan ini juga menawarkan wawasan tentang penyebab umum gangguan atensi terkait seperti gangguan hiperaktif defisit atensi (attention deficit hyperactivity disorder – ADHD).