Eksposur Berlebih Mendistorsi Ilmu Neuron Cermin | Majalah Kuanta

Pada musim panas 1991, ahli saraf Vittorio Gallese sedang mempelajari bagaimana gerakan direpresentasikan di otak ketika dia menyadari sesuatu yang aneh. Ia dan penasihat penelitiannya, Giacomo Rizzolatti, di Universitas Parma sedang melacak neuron mana yang menjadi aktif ketika monyet berinteraksi dengan objek tertentu. Seperti yang telah diamati oleh para ilmuwan sebelumnya, neuron yang sama terpicu ketika monyet memperhatikan atau mengambilnya.

Namun kemudian neuron melakukan sesuatu yang tidak diharapkan oleh para peneliti. Sebelum percobaan formal dimulai, Gallese memegang benda tersebut untuk ditunjukkan kepada monyet. Pada saat itu, aktivitas tersebut melonjak di neuron yang sama yang aktif ketika monyet tersebut menggenggam benda tersebut. Ini adalah pertama kalinya seseorang mengamati neuron yang menyandikan informasi untuk suatu tindakan dan individu lain yang melakukan tindakan tersebut.

Neuron-neuron tersebut mengingatkan para peneliti pada sebuah cermin: Tindakan yang diamati monyet direfleksikan di otak mereka melalui sel motorik aneh ini. Pada tahun 1992, Gallese dan Rizzolatti pertama kali dijelaskan sel-sel dalam jurnal Penelitian Otak Eksperimental dan kemudian pada tahun 1996 menamai mereka "neuron cermin" di Otak.

Para peneliti tahu bahwa mereka telah menemukan sesuatu yang menarik, namun tidak ada yang bisa mempersiapkan mereka untuk menghadapi bagaimana seluruh dunia akan meresponsnya. Dalam waktu 10 tahun setelah penemuannya, gagasan tentang neuron cermin telah menjadi konsep ilmu saraf yang langka yang mampu menangkap imajinasi publik. Dari tahun 2002 hingga 2009, para ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu bergabung dengan para pemopuler sains dalam membuat sensasi sel-sel ini, memberikan lebih banyak sifat pada sel-sel tersebut untuk menjelaskan hal tersebut. perilaku manusia yang kompleks as empati, altruisme, pembelajaran, imitasi, autisme dan pidato.

Kemudian, secepat neuron cermin tertangkap, keraguan ilmiah tentang kekuatan penjelasnya mulai muncul. Dalam beberapa tahun, sel-sel selebriti ini disimpan dalam laci penemuan-penemuan yang terlalu dijanjikan namun tidak disampaikan.

Namun hasil eksperimen asli masih bertahan. Neuron di korteks premotor dan area otak terkait mencerminkan perilaku. Sekalipun mereka tidak dapat dengan mudah menjelaskan berbagai kategori pengalaman manusia, neuron cermin “masih hidup dan berkembang,” kata Gallese. Kini generasi baru ahli saraf sosial menghidupkan kembali penelitian pada sel-sel yang ditinggalkan untuk meneliti bagaimana neuron dengan sifat cermin di seluruh otak mengkodekan perilaku sosial.

Kebangkitan dan kejatuhan

Salah satu hal yang awalnya menarik tentang neuron cermin adalah bahwa neuron tersebut sangat tidak pada tempatnya. Di area otak yang didedikasikan untuk perencanaan motorik, terdapat sel-sel dengan sifat unik yang merespons selama persepsi. Selain itu, para peneliti Parma menafsirkan hasil mereka sebagai bukti atas apa yang dikenal sebagai “pemahaman tindakan” di otak: Mereka berpendapat bahwa monyet dapat mengetahui apa yang dilakukan individu lain dan bahwa intuisi ini diselesaikan dalam satu sel.

Oleh karena itu, neuron cermin merupakan “cara yang mudah diakses untuk menjelaskan mekanisme yang jauh lebih kompleks,” katanya Luka Bonini, seorang profesor psikobiologi di Universitas Parma yang tidak terlibat dalam penelitian awal. Didorong oleh interpretasi ini, para peneliti mulai memproyeksikan “pemahaman” ke sejumlah sel yang tampak seperti cermin.

Keriuhan yang antusias menyesatkan studi tentang neuron cermin dan mengganggu karier para peneliti. Pada awal tahun 2000-an, ilmuwan kognitif Gregory Hickok dari University of California, Irvine, menemukan bahwa neuron di area motorik otak yang berhubungan dengan produksi ucapan menjadi aktif ketika partisipan mendengarkan ucapan. Meskipun ini bukan temuan yang mengejutkan – “begitulah cara kerja sistem,” kata Hickok – ilmuwan lain mulai melihat hasilnya melalui lensa cermin-neuron. Dia tahu teori itu tidak bisa diterapkan pada karyanya. Yang lain lagi berpendapat bahwa ketika pendengar merasakan pembicaraan, neuron di korteks motorik “mencerminkan” apa yang mereka dengar.

Untuk menangkis para penggemar mirror-neuron, Hickok mulai menyatakan di awal pembicaraan penelitiannya bahwa karyanya tidak ada hubungannya dengan mirror neurons — sebuah pilihan yang secara tidak sengaja membuatnya menjadi pusat perdebatan. Pada tahun 2009, pemimpin redaksi Jurnal Cognitive Neuroscience mengundang Hickok untuk menulis sebuah kritik terhadap teori tersebut. Dia menggunakan ucapan sebagai uji kasus untuk membantah pernyataan muluk bahwa neuron cermin di korteks motorik memungkinkan monyet memahami tindakan orang lain. Jika, menurut Hickok, ada mekanisme saraf tunggal yang mengkodekan produksi suatu tindakan dan pemahaman tindakan tersebut, maka kerusakan pada mekanisme tersebut akan mencegah terjadinya keduanya. Hickok mengumpulkan berkas penelitian yang menunjukkan bahwa kerusakan pada area produksi ucapan tidak mengganggu pemahaman ucapan. Data tersebut, tulisnya, “dengan tegas menunjukkan bahwa teori neuron cermin dalam persepsi ucapan tidak benar dalam bentuk apa pun.”

Kritik yang banyak dikutip menyebabkan a kesepakatan buku dan, pada tahun 2015, undangan untuk debat publik Gallese di Pusat Pikiran, Otak dan Kesadaran Universitas New York. Berbagi panggung untuk pertama kalinya, pasangan ini adalah rival yang bersahabat: dua ilmuwan terkemuka bertukar perspektif yang bersaing dengan sedikit godaan ringan, diikuti oleh tersenyum sambil minum bir.

Meskipun konfrontasi tersebut berlangsung secara damai, reaksi terhadap hype mirror-neuron pada umumnya tidak terjadi. Saat ini, Gallese masih terkejut dengan “kepahitan” yang ia hadapi dalam komunitas ilmiah. “Saya rasa belum ada orang lain yang diperiksa sedalam kami,” katanya. Dan pengaruhnya terhadap studi sel-sel otak tersebut sangat besar. Bertahun-tahun sejak perdebatan di NYU, neuron cermin telah melakukannya menjatuhkan dari wacana ilmiah. Pada tahun 2013, di puncak popularitasnya, para ilmuwan menerbitkan lebih dari 300 makalah dengan judul “cermin neuron”. Pada tahun 2020, jumlah tersebut berkurang setengahnya, menjadi kurang dari 150.

Neuron Cermin, Didefinisikan Ulang

Episode ini adalah studi kasus tentang bagaimana kegembiraan terhadap ide-ide tertentu dapat mengubah jalannya penelitian mereka. Gallese mengaitkan penurunan studi tentang neuron cermin dengan ketakutan kolektif dan sensor diri. “[Peneliti] takut [bahwa] jika mereka memunculkan tag 'cermin neuron', makalah tersebut mungkin ditolak,” katanya.

Akibatnya, para peneliti mengadopsi terminologi yang berbeda – misalnya “jaringan aktivasi tindakan” – untuk menjelaskan mekanisme cermin di otak. Istilah “neuron cermin” juga menjadi kabur. Pada awalnya definisinya jelas: Itu adalah sel motorik yang menyala selama suatu gerakan dan juga selama persepsi gerakan yang sama atau serupa. Namun, ketika para peneliti menggunakan istilah tersebut untuk menjelaskan fenomena sosial, definisi tersebut menjadi sulit digunakan hingga menjadi “teori yang tidak dapat diuji,” kata Hickok.

Saat ini, setelah masa tenang, para ilmuwan saraf sosial mengeruk sel-sel dari kotoran biologis. Saat mereka melihat melampaui area motorik otak, mereka menemukan sesuatu yang mencurigakan seperti neuron cermin. Tahun lalu, tim di Universitas Stanford dilaporkan dalam Sel penemuan neuron yang mencerminkan agresi pada tikus. Rangkaian sel ini ditembakkan ketika seekor tikus berperilaku agresif dan ketika ia menyaksikan tikus lain berkelahi. Karena sel menjadi aktif dalam kedua konteks tersebut, para peneliti berpendapat bahwa mereka adalah neuron cermin.

“Ini adalah contoh pertama yang menunjukkan keberadaan neuron cermin di area otak sosial yang kompleks,” kata Emily Wu, asisten profesor neurologi di Universitas California, Los Angeles, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut.

Temuan ini menambah a semakin banyak bukti bahwa neuron di luar korteks premotor memiliki sifat cermin ketika dua hewan berinteraksi secara sosial. Sel-sel yang sama ini menyala selama tindakan pribadi atau emosi dan sebagai respons saat melihat orang lain mengalami pengalaman yang sama.

Secara teknis, berdasarkan definisi aslinya, sel-sel ini bukanlah neuron cermin, kata Hickok: Neuron cermin adalah sel motorik, bukan sel sosial. Namun, Wu tidak mempermasalahkan definisinya. Daripada memperdebatkan apa yang dimaksud dengan neuron cermin dan apa yang bukan, menurutnya lebih penting untuk membuat katalog sifat-sifat cermin fungsional yang menjadi ciri sel di mana pun mereka berada di otak.

Tujuannya adalah untuk menggambarkan seberapa luas neuron-neuron ini dan bagaimana, pada tingkat elektrofisiologi, mereka berperilaku unik. Dengan melakukan hal ini, para ilmuwan ini menghilangkan kehebohan untuk melihat sel-sel ini sebagaimana adanya.

Koreksi: April 2, 2024
Sebuah kalimat direvisi untuk memperjelas bahwa Wu tidak secara pribadi membuat katalog neuron cermin.