LEARN I N G AN D M EM ORY
D r I SKAN D AR JAPARD I Fa k u lt a s Ke dok t e r a n
Ba gia n Be da h
Un ive r sit a s Su m a t e r a Ut a r a
Pe n da h u lu a n
Manusia dew asa m em puny ai lebih dari 100 m ilyar neuron, y ang sat u sam a lain berhubungan secara spesifik dan rum it sehingga m em ungkinkan unt uk m engingat , m elihat , belaj ar, berpikir, k esadaran dan lain- lain ( Schat z 1992) . St ruk t ur ot ak t erbent uk sesuai dengan program y ang secara biologis t ersim pan dalam DNA, dan organ t ersebut baru bek erj a set elah selesainy a seluruh penat aan y ang rum it t ersebut .
Pada saat baru lahir, ham pir seluruh neuron yang harus dim iliki sudah ada, t api berat ot ak ny a hany a ¼ dari ot ak dew asa. . Ot ak m enj adi bert am bah besar k arena pem besaran neuron , bert am bahny a j um lah ak son dan dendrit sesuai dengan perkem bangan hubungan ant ar sesam anya.. Unt uk m enyem purnakan perkem bangan m aka anak kecil harus diberi rangsangan m elalui raba, speech ( berbicara) dan im ages ( day a hay al) . ( Bloom 1988, Schat z 1992)
Pada referat ini ak an dibahas m engenai belaj ar dan m engingat ( Learning and m em ory)
D e fe n isi
Menurut Bloom ( 1988) defenisi belaj ar adalah perubahan t ingk ah lak u y ang relat if m enet ap sebagai hasil dari pengalam an . Secara prak t is dan diasosiasik an sebagai proses m em peroleh inform asi . Menurut Kupferm an ( 1981) belaj ar adalah proses dim ana m anusia dan binat ang m enyesuaikan t ingkah lakunya sebagai hasil dari pengalam an .
Mem ory ingat an adalah proses dim ana inform asi belaj ar disim pan dan dapat dibaca kem bali ( dikeluarkan kem bali) .
Terdapat 2 m acam proses belaj ar yang um um , yait u asosiat if dan non asosiat if ; belaj ar yang asosiat if m elibat kan t erbent uknya asosiasi ant ara st im ulus; belaj ar y ang non asosiat if adalah belaj ar y ang non asosiat if adalah belaj ar y ang sederhana dan t idak m elibat k an t erbent uk ny a asosiasi ant ara st im ulus dan respons . ( Kupferm an 1981)
Proses belaj ar y ang dasar adalah belaj ar non asosiat if; t erm asuk didalam ny a adalah habit uasi dan sensit isasi .
Pseudocondit ionig at au sensit isasi, m erupakan kebalikan dari habit uasi. Terdapat peningkat an respons refleks t erhadap rangsangan yang m enim bulakan bahaya; sehingga ak an m enghindari rangsangan t ersebut . ( Kupferm an 1981, Bloom 1988) Habit uasi dan sensit isasi ini pada binat ang percobaan ak an berlangsung selam a beberapa j am . Para penelit i m enem uk an bahw a proses belaj ar j angk a pendek t ersebut t ergant ung perubahan pada synaps ant ara neuron sensoris dan m ot oris. Bila suat u st im ulasi berkelanj ut an m aka neurot ransm it er yang dikeluarkan dari neuron sensoris m elew at i synaps ke neuron m ot oris akan berkurang, sehingga ak t ifasi y ang t erj adi k urang bersem angat . ( Bloom 1988) .
Habit uasi dan sensit isasi ini pada binat ang percobaan ak an berlangsung selam a beberapa j am . Para penelit i m enem uk an bahw a proses belaj ar j angk a pendek t ersebut t ergant ung perubahan paa synaps ant ara neuron sensoris dan m ot oris. Bila suat u st im uli berkelanj ut an m aka neut ransm it er yang dikeluarkan dari neuron sensoris m elew at i synaps ke neuron m ot oris akan berkurang, sehingga akt ifasi yang t erj adi k urang bersem angat . ( Bloom 1988) .
Terdapat 2 m acam bent uk belaj ar yang asosiat if yait u kondisi Operant ( Operant Condit ioning) dan Kondisi Klasik ( Classical Condit ioning) . Kondisi Klasik ( Pav lov ian) adalah suat u proses dim ana binat ang belaj ar bahw a dengan st im ulus y ang sat u dapat m eram alkan st im ulus y ang ak an dat ang. Misalny a bila set elah diberi rangsangan lam pu lalu diikut i dengan adanya m akanan, m aka set elah dilat ih beberapa kali, akan m em perlakukan seolah- olah lam pu it u sam a dengan m akanan, sehingga dengan m elihat lam pu ak an t erj adi salivasi.
Lebih lanj ut kondisi klasik it u dibagi at as appet it ive condit ioning dim ana uncondit ional st im ulusny a berbahay a at au huk um an. Kondisi k lasik adalah t erbent uknya asosiasi ant ara 2 rangsangan yait u condit ional st im ulus dan uncondit ional st im ulus. Kondisi Operant ( inst rum ent al condit ioning at au t rial and error learning) , m engandung asosiasi ant ara respons dan st im ulus. Kondisi klasik t erbat as pada respons refleks yang spesifikasi dan spesifik. Kondisi operant m elibat kan t ingkah laku ( operant ) , t erj adi secara spont an, st im ulus yang m eningkat kannya t idak dikenali.
Proses belaj ar yang lain, prinsipnya sam a dengan kondisi Operant dan klasik t api lebih k om plek s, disebut t ipe belaj ar y ang k om plek s. Pada m anusia dik enal pr oses belaj ar yang volunt er ( at as kehendak) , m isalnya t er bent uknya suat u konsep at au k et ram pilan t ert ent u. ( Bloom 1988) .
Sist e m m e m or y pa da m a n u sia
Menurut Lashley ’s bany ak daerah dan st ruk t ur di ot ak sebagaim ana cort eks serebri j uga berperan dalam belaj ar dan m engingat . I ngat an j uga k elihat anny a didist ribusik an secara berlebihan didaerah k ort eks.
Unt uk m engingat sesuat u m anusia harus berhasil m elakukan 3 hal yait u m endapat kan inform asi, m enyim pannya dan m engeluarkan kem bali ( m em anggil k em bali) . Kegagalan dalam m engingat sesuat u dapat disebabk an k arena gangguan pada salah sat u dari k e 3 proses t ersebut . ( Bloom 1988) .
Se ca r a n e u r obiologi pa da pr ose s be la j a r da n in ga t a n t e r da pa t 4 pr in sip da sa r , ya it u :
1. I ngat an m em puny ai beberapa t ahap dan selalu berubah
2. I ngat an j angk a panj ang ak an t erj adi perubahan fisik pada ot ak 3. j ej ak ingat an didist ribusik an diseluruh sist em saraf
Ta h a pa n in ga t a n
Menurut Donald Hebb ( 1949) , ingat an dibedak an at as ingat an j angk a pendek ( short t erm m em ory) dan ingat an j angk a panj ang ( long t erm m em ory) . I ngat an j angk a pendek adalah suat u proses ak t if y ang berlangsungny a t erbat as, t idak m eninggalkan bek as. I ngat an j angk a pendek ini diperant arai oleh post t et anic pot ensiat ion at au inhibisi presy napt ik . Bent uk belaj ar j angk a pendek y ang paling sederhana disim pan dalam perubahan fisik dalam resept or perifer y ang sifat ny a sem ent ara.
Pada percobaan m odel m engenai proses ingat an, digam bark an bahw a input k edalam ot ak ak an diproses dipeny im panan ingat an j angk a pendek; k em udian m elalui beberapa proses ak an diubah k et em pat peny im panan j angk a panj ang y ang lebih perm anen. Model ini j uga dilengkapi dengan fungsi unt uk m encari t em pat peny im panan ingat an dan m em baca k em bali inform asi y ang diperluk an pada k eadaan t ert ent u. Pada m odel t ersebut gangguan pada ret ensi pengalam an y ang baru t erj adi dapat disebabk an oleh k erusak an sebagian t em pat peny im panan ingat an at au gangguan dalam m ek anism e pencarian dan pem bacaan ulang. ( Kupferm an 1981) .
Sesudah suat u t raum a k epala dapat t erj adi ret ograd am nesia ( lupa ak an pelaj aran y ang baru t erj adi) , t erut am a k ej adian baru t erj adi, sedangk an k ej adian y ang sudah lalu lebih resist en t erhadap gangguan. Proses pem anggilan k em bali ingat an y ang relat if baru m udah t erganggu k ecuali bila sudah disim pan dalam peny im panan ingat an ingat an j angka panj ang, yang relat if lebih st abil. Dengan lam anya w akt u, ak an t erj adi penurunan t em pat peny im panan secara bert ahap at au berkurangny a k apasit as unt uk m em anggil k em bali inform asi w alau t idak ada t raum a dari luar. Jadi proses ingat an it u ak an selalu berubah sesuai dengan w ak t u.
I n ga t a n j a n gk a pa n j a n g a k a n m e n im bu lk a n pe r u ba h a n fisik pa da ot a k
I ngat an j angk a panj ang dihasilkan oleh perubahan st ruk t ural pada sist em saraf, y ang t erj adi k arena ak t ifasi berulang t erhadap lingk aran neuron ( loop of neuron) . Lingak aran t ersebut dapat dari k ort eks k e t halam us at au hipok am pus, kem bali lagi ke kor t eks.
Ak t ifasi berulang t erhadap neuron y ang m em bent uk loop t ersebut ak an m enyebabkan synaps diant ara m ereka secara fungsional berhubungan. Sekali t erj adi hubungan, m aka neuron t ersebut akan m erupakan suat u kum pulan sel, yang bila t erek sit asi pada neuron t ersebut ak an t erj adi ak t ifasi seluruh k um pulan sel t ersebut . Dengan dem ik ian dapat disim pan dan dik em balikan lagi oleh berbagai sensasi, pikiran at au em osi yang m engakt ifasi beberapa neuron dari kum pulan sel t ersebut . Menurut Hebb perubahan st ruk t ural t ersebut t erj adi di sinaps. ( Kupferm an 1981, Bloom 1988) .
Je j a k m e m or y didist r ibu sik a n se ca r a lu a s
Unt uk m engingat sesuat u, seseorang harus berhasil m elak sanak an 3 hal, yait u m endapat kan inform asi, m enahan/ m eyim pannya dan m engeluarkannya. Bila k it a lupa ak an sesuat u, m ak a gangguan dapat t erj adi pada bagian m ana saj a dari k e 3 proses t ersebut . ( Bloom , 1988) .
kecendrungan unt uk berubah karena m enghadapi kej adian yang um um . I ngat an m em punyai beberapa fase; yait u w akt unya sangat singkat ( ext rem ely short t erm ) / ingat an segera ( im m ediat e m em ory) ( it em hany a dapat disim pan dalam beberapa det ik ) . I ngat an j angk a pendek ( short t erm ) ( it em s dapat dit ahan dalam beberapa m enit ) , ingat an j angk a panj ang ( long t erm ) ( peny im panan berlangsung beberapa j am sam pai seum ur hidup.
I ngat an t idak t erlokalisir pada st ruk t ur t ert ent u adri ot ak . Menurut Pav lov proses belaj ar t erbat as pada neocort ek s, m enurut P.S. Surrager dan E. Culler 1940 k ondisi k lasik refleks sederhana y ang t ert ent u dapat diperant arai oleh m edula spinalis, w alaupun hubungan t elah t erput us dari ot ak. Jadi seluruh sist em saraf m em punyai alat yang dibut uhkan unt uk penyim panan m em ory.
H ipok a m pu s da n Lobu s Te m por a lis be r pe r a n da la m in ga t a n m a n u sia
Hal- hal y ang berasal dari ingat an j angk a pendek dapat diubah unt uk disim pan m enj adi ingat an j angka panj ang oleh hipokam pus.
Hipok am pus ( t erlet ak diant ara lobus t em poral ot ak ) dan bagian m edia lobus t em poral ( bagian y ang t erlet ak paling dek at dengan garis t engah badan) j uga berperan dalam proses penggabungan ingat an ( m em ory consolidat ion) .
Yang dim aksud dengan konsolidasi ingat an yait u perubahan secara fisik, psikologis y ang berlangsung t erus m enerus selam a t erj adiny a organisasi ot ak dan inform asi ulang y ang dapat m erupak an bagian dari ingat an perm anen. Set elah sebagian inform asi m asuk k edalam ingat an j angk a panj ang, sebagian lagi m asih dalam proses t ransform asi, m ungk in sebagian lagi t erlupak an sebelum dia disim pan secara m enet ap.
Kelihat anny a hipok am pus dan daerah m edia t em poral berperan dalam form al dan pem bent uk an m em ory, dan t idak sebagai t em pat peny im panan perm anen ( m enet ap) ; sehingga pada k erusak an daerah ini ingat an y ang lalu t et ap ut uh, sedangk an ingat an y ang baru t erj adi at au belum sem pat t ersim pan ak an t erganggu. Terj adi k ehilangan k apasit as pem bent uk an ingat an j angk a panj ang y ang baru, sedangk an ingat an j angk a pendek t idak t erganggu, dan k ehilangan perubahan dari ingat an j angk a pendek k e ingat an j angk a panj ang pada seluruh t ahapan belaj ar. Gangguan ini t erlihat j elas pada defisit ingat an v erbal, t api pasien ini t et ap dapat m em pelaj ari k em am puan m ot oris t ert ent u.
Menurut Larry Squire ( 1984) pada saat m em pelaj ari sesuat u, bagian t em poral m em bent uk hubungan dengan t em pat peny im panan m em ory didaerah lain diot ak , t erut am a bagian lain dikort eks. I nt eraksi ini m em but uhkan w akt u beberapa t ahun selam a berlangsungny a reorganisasi m em ory. Reorganisasi ini m elibat k an phy sical rem odelling dari sirkuit neural . Pada suat u saat dim ana reorganisasi dan rem odeling selesai, bila m em eory t elah t ersim pan secara m enet ap di k ort eks, daerah t em poral t idak lagi dibut uhk an unt uk m em bant u ret ensi m em ory at au pem anggilan ulang.
Pasien dengan lesi lobus t em poralis t idak m engalam i defisit pada peny im panan ingat an secara prim er, t api m engalam i gangguan pada pem anggilan ulang m em ory.
Pr ose du r da n D e cla r a t iv e m e m or y
declarat ive ( declarat iv e k now ledge) m engandung sesuat u y ang j elas, pencat at an y ang dapat dit erim a oleh indiv idu dari pengalam an baru, rasa t elah m enget ahui ak an pengalam an t ersebut .
Penget ahuan dek larat ive m em but uhk an proses di daerah t em poral dan bagian dari t halam us, sedangkan penget ahuan prosedural t idak m elalui proses t ersebut . Kem ungkinan belaj ar prosedural ( procedural learning) ini pada evolusi t erbent uk lebih aw al dari belaj ar dek larat ive ( declarat iv e learning) . Cont oh belaj ar prosedural adalah habit uasi dan k ondisi k lasik ( Pav lov ) , dim ana proses belaj ar y ang t idak disadari. I ngat an prosedural t erj adi dengan adany a perubahan biokim ia at au biofisika hanya pada sirkuit neural yan langsung t erlibat dalam belaj ar prosedur t ersebut . Pada ingat an declarat ive perlu t erj adi rem odelling dari sirkuit neural.
Selain adany a perbedaan fungsional pada berbagai aspek m em ory, adalagi fak t or k ualit at if pada proses belaj ar pada m anusia y ang m em pengaruhi apak ah inform asi t ersebut disim pan dalam ingat an dan dapat dipanggil k em bali, y ait u apak ah ak si t ersebut dapat m engak ibat k an dapat hadiah at au huk um an.
H a dia h da n h u k u m a n pa da be la j a r da n m e n gin ga t
Kondisi Operant ( Operant Condit ioning) adalah nam a t eori belaj ar yang m encoba m enj elaskan bagaim ana t ingkah laku t erbent u dan akibat nya. Menurut BF Sk inner, perbedaan ant ara k ondisi k lasik dengan k ondisi operant adalah t idak m elibat kan refleks. Tingkah laku operant ( operant behaviour) adalah t ingkah laku yang diperlihat kan oleh m anusai at au binat ang at as kehendak dan w aj ar. Teori ini m engat ak an bahw a t ingk ah lak u operan sebagai hasil dari pengalam an sehingga didapat k an t ingk ah lak u y ang bagaim ana y ang disuk ai dan ak an diulang oleh seseorang dan m ana y ang t idak disuk ai dan t idak ak an diulangi. Prinsip dasar y ang sangat pent ing dalam m enent ukan t ingkah laku yang bagaim ana yang dipelaj ari dan di ingat oleh m anusia dan binat ang..
Penelit ian Mc Gaugh m enyim pulkan pengaruh am igdala t erhadap bagian lain di ot ak , dik om binasikan dengan pengaruh dari horm on circulat ing ( t erut am a norepinefrin adrenal) , dapat m em pengaruhi konsolidasi m em ory. Mekanism e cara k erj a horm onal belum dik et ahui dengan j elas k arena horm on t ersebut t idak m elew at i blood brain barrier. Dalam peny im panan m em ory t erdapat proses fisiologis y ang salah sat uny a dibaw a oleh am igdala, y ang ak an m em odulasi ak t ifasi sel m em ory. Ak t ifit as am igdala j uga secara t idak langsung ak an m em pengaruhi norepinefrin dan horm on circulat ing yang lain. I ni m enj elaskan t erj adinya peranan hadiah dan m ot iv asi, pada belaj ar.
Fu n gsi ot a k da la m m e m or y
Pada m anusia, hipokam pus, am igdala dan st rukt ur yang berhubungan berperan pada k onsolidasi m em ory dan pada perubahan dek larat if m em ory m enj adi ingat an j angk a panj ang. Daerah t halam us berperan pada init ial coding pada inform asi dek larat ive t ert ent u. Proses belaj ar dek larat if pada m anusia dilak uk an oleh lobus t em poralis dan bagian dari t halam us.
Pada binat ang percobaan ada daerah y ang berperan dalam proses penyim panan inform asi yait u:
karena suara. Dilakukan lat ihan dengan m enyem prot kan udara langsung kem at a k elinci set iap k ali ada rangsangan suara. Jej ak m em oryny a t erlet ak di nucleus serebelar y ang dalam . ( Bloom 1988) .
Hipok am pus: Pada t ik us hipok am pus berperan dalam m em pelaj ari spat ial m ap. Pada binat ang percobaan bila sel hipokam pus dirangsang berulang- ulang dengan elekt rode m ak a sel ak an t ersu bek erj a sam pai beberapa m inggu set elah rangsangan berak hir, ini disebut long t erm pot ent iat ion. I ni m em ungk ink an binat ang unt uk m em peroleh sesuat u.
Kort eks: Unt uk m em pelaj ari hal y ang sederhana pada habit uasi dan condit ioning t idak m em erluk an fungsi k ort ikal y ang lebih t inggi. Pada binat ang y ang lebih t inggi lapisan kort ikalnya lebih t ebal dan st rukt ural neuralnya lebih rum it . Pada m anusia dim ana kort eksnya m enonj ol t erj adi pul aperubahan t ersebut . Adanya hubungan dengan st rukt ur lain di ot ak, m em ungkinkan m anusia unt uk m em proses inform asi dan m ey im pan pengalam an didalam k ort eks.
Pa da k e r u sa k a n ot a k da pa t t e r j a di a m n e sia . D ik e n a l a da 4 m a ca m a m n e sia , ya it u :
1. Am nesia y ang t erj adi pada H.M., seorang epilepsi y ang dioperasi k edua hipokam pus dan am igdala. Terdapat gangguan unt uk m em indahkan deklarat if m em ory dari ingat an j angk a pendek k e ingat an j angk a panj ang. Dia t idak dapat m engingat k eny at aan di dunia t api dapat belaj ar bagaim ana unt uk m elakukan sesuat u.
2. Am nesia pada N.A., y ang m enderit a penet rat ing brain inj ury. I ngat an j angk a panj ang y ang t erj adi sebelum k ej adian t idak t erganggu, t idak dapat m em pelaj ari sesuat u y ang baru, t erut am a m at eri v erbal. Dengan cepat ak an m elupak an sederat an k at a- k at a, t et api dapat m engingat w aj ah, lok asi spasial dan lain lain. Terj adi pada kerusakan t halam us nucleus dorsom edial kiri. 3. Syndrom a Korsakoff penyakit alkoholism kronis yang t idak m akan unt uk
w akt u yang lam a. Ter j adi defisiensi B1 yang biasanya pr ogr esif. Ter j adi gangguan pad apem bent uk an m em ory y ang baru, t api j uga am nesia ak an k ej adian sebelum ny a. Terj adi k erusak an pada nuk leus dorsom edial dan k ehilangan neuron di serebelum dan k ort eks serebri, sering di lobus front al. 4. Terapi shock elekt rokonv ulsif ( ECT) . Terj adi gangguan pad ak ej adian y ang
baru t erj adi, sedangk an ingat an j angk a panj ang t et ap ut uh.
Ke sim pu la n
D AFTAR PUSTAKA
Bloom F.E. Br a in , m ind and behav iour. 2nd ed. New York : W.H. Freem an. 1988, p. 240- 269
Ka n de l E.R. The biological basis of learning and individualit y. Scient ific Am erica.
1992, p. 53- 60
Ku pfe r m a n n I . Learning. I n: Kandel E.R. Principles of neural science. 2nd ed. London : Edw ard Arnold. 1982, p. 570- 579
