Panduan Neurosains

Panduan Neurosains

Panduan Neurosains

***Penafian - Produk Emotiv ditujukan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau ditujukan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.


Definisi Neurosains

Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak. Bidang ini menggabungkan berbagai bidang interdisipliner, termasuk kedokteran, kimia, psikologi, biologi molekuler, anatomi, fisika, dan ilmu hayati lainnya untuk memahami sistem saraf.

Apa itu Neurosains?

Neurosains adalah studi tentang sistem saraf dan bagaimana saraf memengaruhi perilaku dengan menggunakan berbagai pendekatan ilmiah. Neurosains, yang juga disebut ilmu saraf, berupaya memahami bagaimana sistem saraf berfungsi, berkembang, dan memelihara dirinya sendiri — baik pada individu yang sehat maupun pada individu dengan gangguan otak, kejiwaan, atau perkembangan saraf. Bidang ini berfokus terutama pada struktur dan perkembangan sistem saraf pusat, yang terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang.

Oleh karena itu, penelitian neurosains sering kali berfokus pada bagaimana otak memengaruhi perilaku dan fungsi kognitif. Mereka yang mempelajari neurosains disebut ahli neurosains. Ahli neurosains berbeda dengan spesialis neurosains karena "spesialis neurosains" biasanya merujuk pada dokter spesialis yang menangani kondisi otak dan tulang belakang, sedangkan ahli neurosains adalah peneliti yang berspesialisasi dalam mempelajari sistem saraf.


TED Talk Neurosains


Neurosains: Menjelajahi Otak

Neurosains adalah sumber informasi utama kita tentang otak dan dampak otak terhadap perilaku serta fungsi kognitif. Dengan jumlah alat yang terus meningkat, seperti pemindaian pencitraan resonansi magnetik (MRI), mesin elektroensefalogram (EEG), dan teknologi pencitraan 3D, bidang ini membantu menguraikan cara kerja otak yang kompleks.

 

Mengapa Neurosains Penting

Karena neurosains memengaruhi begitu banyak fungsi manusia, memahami otak memainkan peran penting dalam mengobati dan mencegah banyak kondisi neurologis.

Neurosains telah membantu memajukan pemahaman kita tentang berbagai gangguan neurologis dan cedera, termasuk:

  • ADHD

  • Adiksi

  • Gangguan spektrum autisme

  • Stroke

  • Tumor otak

  • Lumpuh otak (Cerebral palsy)

  • Sindrom Down

  • Epilepsi

  • Sklerosis ganda

  • Penyakit Parkinson

  • Skizofrenia

  • Iskias

  • Gangguan tidur


Berita Neurosains

Berikut adalah beberapa berita dan terobosan neurosains terkini yang perlu Anda ketahui.

  • Ilmuwan menemukan sistem navigasi otak. Pada tahun 2005, ahli neurosains menemukan sel "kisi" di korteks entorhinal yang berperan penting dalam cara hewan melacak posisi mereka di ruang angkasa — sebuah masalah mendasar untuk bertahan hidup.

  • Laboratorium neurosains merangkul optogenetika. Penemuan optogenetika pada tahun 2005, sebuah teknik untuk mengaktifkan neuron dengan cahaya, memberi laboratorium neurosains cara mendetail untuk mempelajari peran yang dimainkan neuron tertentu dalam suatu penyakit atau perilaku.

  • Terapi perilaku kognitif mendapatkan dukungan ilmiah. Sebuah meta-analisis tahun 2012 dari lebih dari 100 penelitian menemukan landasan bukti yang kuat untuk terapi perilaku kognitif. CBT terbukti sangat membantu untuk gangguan kecemasan, gangguan somatoform, bulimia, masalah pengendalian kemarahan, dan stres umum.

  • Ilmuwan membuka sawar darah-otak. Ahli neurosains berhasil menembus sawar darah-otak, yaitu jaringan sel yang melindungi otak dari bagian tubuh lainnya. Meskipun sawar ini mencegah racun berbahaya dalam aliran darah memasuki jaringan otak, hal ini juga menyulitkan pengiriman obat ke otak. Sawar darah-otak dibuka pada manusia untuk pertama kalinya pada tahun 2015.

  • Kecerdasan buatan mendukung implan saraf. Implan saraf dapat mengubah aktivitas listrik otak, membantu memulihkan fungsi di area yang terkena dampak kerusakan otak atau gangguan neurologis. Pada tahun 2017, para peneliti membuat prototipe implan saraf skala nano bertenaga Al yang dapat memperkuat sinapsis yang lemah pada pasien dengan gangguan otak.

  • Antarmuka otak-komputer memajukan rehabilitasi neurologis. Pria penderita lumpuh layu Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengendarai mobil Formula 1 (F1) hanya dengan menggunakan gelombang otaknya pada tahun 2017. Hal ini dimungkinkan dengan menggabungkan teknologi antarmuka otak-komputer (BCI) dan EEG non-invasif. Hübner Mendes mengenakan headset EEG Emotiv EPOC+ sementara komputer onboard menerjemahkan pikirannya menjadi perintah untuk mengendarai mobil.


Bagaimana Neurosains Dapat Berkontribusi dalam Menjelaskan Perilaku?

 

Penelitian Neurosains

Penelitian neurosains adalah disiplin ilmu yang berkembang pesat, karena kemajuan di salah satu cabang utama neurosains berkontribusi pada penelitian di bidang tersebut secara keseluruhan. Area penelitian neurosains sangat bervariasi dalam topiknya, tetapi terutama mencakup tentang bagaimana fungsi dan struktur sistem saraf berkaitan dengan penyakit, perilaku, dan proses kognitif.

Video Neurosains untuk Anak-anak


Menjawab Pertanyaan Besar dalam Neurosains

Meskipun sistem saraf berperan dalam sejumlah besar fungsi perilaku, beberapa topik paling menarik dalam neurosains saat ini meliputi neurosains dan tidur, neurosains dan motivasi manusia, neurosains sosial, dan neuroekonomi. Menjelajahi topik-topik tersebut menjelaskan bagaimana neurosains menjelaskan perilaku pada skala yang lebih luas.


Neurosains dan Tidur

Tidur secara tradisional telah dipelajari di bawah kategori kedokteran dan psikologi. Seiring berkembangnya neurosains menjadi bidang interdisipliner yang mapan pada akhir tahun 1900-an, penelitian neurosains mulai mengalihkan perhatiannya pada tidur. Karena hewan membutuhkan jumlah tidur tertentu untuk berfungsi — dengan risiko bagi kesehatan mereka — tidur adalah perilaku saraf yang penting. Neurosains tidur berupaya mengeksplorasi apa yang membentuk tidur, bagaimana tidur dipicu, apa yang terjadi di otak selama tidur, dan bagaimana gangguan tidur disebabkan serta ditangani.

Salah satu jenis pengujian EEG secara khusus dikhususkan untuk menilai gangguan tidur. Studi tidur EEG "Polisomnografi" adalah prosedur semalaman yang mengukur aktivitas tubuh (detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen) selama pemindaian EEG dilakukan.


Neurosains dan Motivasi Manusia

Studi tentang neurosains dan motivasi manusia memeriksa komponen neurobiologis dari motivasi normal dan abnormal. Anda mungkin berpikir tentang motivasi sebagai sikap atau karakteristik yang menggambarkan individu berprestasi tinggi. Pada kenyataannya, motivasi adalah perilaku neurologis yang melibatkan proses biologis dan psikologis.

Pada tingkat biologis, hewan termotivasi untuk memenuhi kebutuhan pertahanan hidup seperti makanan, tempat tinggal, dan air. Pada tingkat psikologis, sejumlah faktor dapat berkontribusi pada apakah seekor hewan mempertahankan dorongan motivasi untuk memenuhi kebutuhan dasar mereka. Misalnya, mengalami gangguan neurologis seperti depresi dan skizofrenia atau penyakit seperti adiksi mengganggu motivasi.

 

Topik Neurosains untuk Bacaan Lebih Lanjut

Neurosains Meditasi

Meditasi telah menjadi subjek ratusan studi neurosains. Karena meditasi sangat terkait dengan pengurangan stres dan kecemasan, para ahli neurosains tertarik pada efeknya terhadap aktivitas otak. Banyak penelitian menggunakan teknik perekaman aktivitas otak seperti EEG dan pencitraan saraf seperti fMRI untuk mengamati bagaimana meditasi dapat memengaruhi perubahan aktivitas otak.

Sebagai contoh, satu studi awal menggunakan EEG untuk merekam aktivitas otak para meditator Zen yang berpengalaman. Para peneliti mengamati munculnya gelombang Alfa, peningkatan amplitudo gelombang Alfa, penurunan gelombang Alfa, dan munculnya gelombang Theta. Perubahan dalam kondisi EEG ini sejalan dengan proses meditasi yang dipraktikkan subjek. Aktivitas Alfa dikaitkan dengan kondisi pikiran yang rileks, tenang, dan jernih, dan aktivitas Theta pada orang dewasa dikaitkan dengan rasa kantuk.

Neurosains Depresi

Berbagai struktur di dalam otak diyakini berperan dalam depresi. Pada tingkat biologis, para ahli neurosains telah mengidentifikasi bahwa gen tertentu dapat memengaruhi seberapa rentan seseorang terhadap suasana hati yang buruk dan bagaimana mereka merespons pengobatan.

Para peneliti telah menggunakan teknik pencitraan saraf dan tomografi untuk memahami bagaimana depresi memengaruhi wilayah dan fungsinya. Pemindaian fMRI dapat mengukur perubahan di wilayah otak saat merespons rangsangan, dan tomografi terkomputasi emisi foton tunggal (SPECT) serta tomografi emisi positron (PET) dapat mengukur kepadatan dan distribusi neurotransmiter.

Pada otak yang mengalami depresi, komunikasi antarneuron mungkin tidak teratur — misalnya, neuroreseptor mungkin merespons neurotransmiter secara tidak efektif. Penting untuk dicatat bahwa depresi mungkin tidak hanya disebabkan oleh rendahnya tingkat neurotransmiter saja. Seiring para peneliti mengeksplorasi neurosains depresi lebih dalam, mereka memberikan pemahaman yang lebih baik tentang banyak kemungkinan penyebab depresi, termasuk trauma, genetika, stres, dan kondisi medis.

Neurosains Adiksi

Stigma masyarakat telah mencirikan adiksi sebagai akibat dari cacat moral atau kemauan yang lemah. Penelitian tentang neurosains adiksi selama 30 tahun terakhir telah membuktikan bahwa adiksi sebenarnya adalah gangguan otak kronis. Adiksi mengganggu sistem sirkuit saraf (disebut sirkuit neuro) yang terlibat dalam motivasi dan penghargaan. Neurosains adiksi mempelajari proses neurologis yang mendasari faktor biologis, sosial, dan budaya yang berkontribusi pada seberapa rentan seseorang terhadap adiksi dan penyalahgunaan zat.

Video Neurosains Adiksi
Neurosains Musik

Neurosains musik berupaya memahami mekanisme saraf yang terlibat dalam proses kognitif mendengarkan, memainkan, menciptakan, dan membaca musik.

Karena musik memengaruhi kita secara emosional dan fisik, ada banyak penelitian independen yang dilakukan seputar neurosains musik. Misalnya, para peneliti telah mempelajari bagaimana musik berkontribusi pada ingatan memori pada subjek yang menderita Demensia atau Alzheimer.

Neurosains musik juga mencakup penelitian konsumen. Salah satu eksperimen merekam data EEG dari tiga artis terkenal Norwegia saat mereka mendengarkan musik dari berbagai genre. Data EEG yang direkam dianalisis menggunakan algoritma untuk mendeteksi apakah artis terkenal menyukai musik yang mereka dengarkan. Tonton video di bawah ini untuk mengetahui apakah Lars Vaular, Ole Paus, dan Margaret Berger adalah musisi favorit mereka sendiri.

Video “Memahami Apresiasi Kita terhadap Musik”


Neurosains Memori

Memori melibatkan proses kognitif dan saraf yang kompleks, dan para ilmuwan masih menyelidiki neurosains memori. Namun, kita memiliki pemahaman mendasar tentang bagaimana pengalaman dikodekan di dalam otak. Memori baru terbentuk ketika sinapsis diubah atau dialihkan. Hipokampus dan wilayah parahipokampus mengubah peristiwa jangka pendek menjadi memori jangka panjang. Amigdala mengintegrasikan emosi ke dalam pengalaman hidup kita.


Neurosains Kesadaran

Kesadaran memengaruhi perilaku manusia, sehingga neurosains memberikan lensa untuk menjelaskan kesadaran. Studi tentang neurosains kesadaran terutama berupaya menjawab sifat saraf apa yang menjelaskan kapan suatu kondisi sadar atau tidak (kesadaran umum) dan sifat saraf mana yang mengidentifikasi dasar dari kondisi sadar (kesadaran spesifik).

 

Bidang Neurosains

Karena neurosains merupakan studi interdisipliner, penelitian dan perkembangan modern dapat dikategorikan ke dalam banyak bidang neurosains yang berbeda.

Daftar bidang neurosains:

Di bagian berikut, kami akan menjelaskan perbedaan antara neurosains dan psikologi serta neurosains vs neurologi, mendeskripsikan bidang neurosains utama (neurosains kognitif dan perilaku), dan mendefinisikan bidang baru lainnya.

  • Neurosains Afektif (Neurosains Emosi)

  • Neurosains Perilaku

  • Neurosains Seluler

  • Neurosains Klinis

  • Neurosains Kognitif

  • Neurosains Komputasional

  • Neurosains Budaya

  • Neurosains Kognitif Perkembangan

  • Perkembangan

  • Neurosains Perkembangan

  • Neurosains Evolusioner

  • Neurosains Pendidikan

  • Neurosains Molekuler

  • Neurosains Medis

  • Rekayasa saraf

  • Neuroanatomi

  • Neurokimia

  • Neuroekonomi

  • Neuroetika

  • Neuroetologi

  • Neurogastronomi

  • Neurogenetika

  • Pencitraan Saraf (Neuroimaging)

  • Neuroimunologi

  • Neuroinformatika

  • Neurolinguistik

  • Neuromarketing

  • Neurofisika

  • Neurofisiologi

  • Neuropsikologi

  • Paleoneurobiologi

  • Neurosains Sosial

  • Neurosains Sistem

  • Neurosains Teoretis

  • Neurosains Translasi

 

Apa perbedaan antara Neurosains dan Psikologi?

Bagaimana neurosains berkaitan dengan psikologi? Mari kita tinjau kembali definisi neurosains. Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak, sedangkan psikologi adalah studi abstrak tentang perilaku manusia. Anda dapat mempelajari psikologi dan belajar tentang sifat manusia, tetapi tanpa pengetahuan ilmiah tentang bagaimana otak berfungsi, Anda mungkin tidak mendapatkan gambaran lengkapnya. Para ilmuwan masih menemukan bagaimana otak terlibat dalam proses psikologis seperti kepribadian, perilaku, dan emosi.

 

Neurologi vs Neurosains

Neurosains berkaitan dengan ilmu yang mempelajari sitem saraf, sedangkan neurologi berkaitan dengan perawatan medisnya. Neurologi adalah bidang kedokteran yang berspesialisasi dalam sistem saraf pusat, perifer, dan otonom. Dokter spesialis neurologi (Neurolog) mengendiagnosis dan mengobati penyakit serta gangguan saraf.

 

Neurosains Kognitif

Neurosains kognitif adalah subbidang neurosains yang mempelajari proses biologis yang mendasari kognisi, terutama yang berkaitan dengan koneksi saraf. Tujuan dari neurosains kognitif adalah untuk menentukan bagaimana otak mencapai fungsi-fungsi yang dilakukannya. Neurosains kognitif dianggap sebagai cabang dari psikologi dan neurosains (sains kognitif vs neurosains) karena menggabungkan ilmu biologi dengan ilmu perilaku, seperti psikiatri dan psikologi. Teknologi yang digunakan dalam penelitian neurosains, khususnya pencitraan saraf, memberikan wawasan tentang pengamatan perilaku ketika data perilaku tidak mencukupi.

 

Contoh Neurosains Kognitif

Meneliti eksperimen neurosains kognitif sangat membantu untuk memahami penerapan nyata bidang ini. Sebuah eksperimen pemenang penghargaan baru-baru ini mengeksplorasi peran dopamin, yaitu neurotransmiter yang terkait dengan perasaan puas, dalam pengambilan keputusan. Manusia perlu mampu membuat keputusan yang menguntungkan mereka untuk bertahan hidup. Ketika kita membuat keputusan yang menghasilkan penghargaan, tingkat aktivitas neuron dopamin meningkat, dan akhirnya respons ini terjadi bahkan saat mengantisipasi penghargaan.

Proses biologis inilah alasan mengapa kita mencari penghargaan yang lebih besar dan lebih tinggi, seperti promosi atau gelar, karena jumlah penghargaan yang lebih tinggi dikaitkan dengan peluang bertahan hidup yang lebih tinggi. Pengambilan keputusan adalah contoh proses biologis yang memengaruhi kognisi (contoh neurosains kognitif).


Neurosains Perilaku

Neurosains perilaku mengungkap bagaimana otak memengaruhi perilaku dengan menerapkan biologi pada studi fisiologi, genetika, dan mekanisme perkembangan. Seperti namanya, subbidang ini adalah penghubung antara neurosains dan perilaku. Neurosains perilaku berfokus pada sel saraf, neurotransmiter, dan sirkuit saraf untuk menyelidiki proses biologis yang mendasari perilaku normal dan abnormal (neurosains biologis).

Banyak eksperimen neurosains perilaku yang berpengaruh telah menarik kesimpulan penting menggunakan subjek non-manusia — sering kali monyet, tikus besar, atau tikus kecil — yang mengarah pada asumsi bahwa organisme manusia dan non-manusia memiliki kesamaan biologis dan perilaku. Neurosains perilaku juga disebut psikologi biologis, biopsikologi, atau psikobiologi.

 

Neurosains Komputasional

Neurosains komputasional menggunakan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan, dan, pada gilirannya, ke tingkat kognisi dan perilaku.

 

Neurosains Sosial

Neurosains sosial mempelajari dan menerapkan konsep biologis untuk memahami proses dan perilaku sosial. Karena manusia adalah spesies sosial, kita menciptakan unit sosial seperti keluarga, komunitas, lingkungan sekitar. Neurosains sosial menegaskan bahwa unit-unit sosial ini ada karena perilaku sosial terkait membantu manusia untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

 

Neurosains Klinis

Neurosains klinis mempelajari mekanisme biologis yang mendasari gangguan dan penyakit saraf serta berupaya mengembangkan cara mendiagnosis dan mengobati gangguan tersebut. Neurosains klinis juga disebut neurosains medis.


Neurosains Pendidikan

Neurosains pendidikan mengeksplorasi hubungan antara proses biologis dan pendidikan dengan menyelidiki proses saraf yang terlibat dalam belajar, membaca, melakukan perhitungan, dan gangguan perkembangan saraf terkait pendidikan seperti disleksia dan ADHD.


Neurosains Sistem

Neurosains sistem mencakup studi tentang bagaimana sel-sel saraf berperilaku dalam jalur saraf, sirkuit saraf, dan jaringan saraf. Neurosains sistem berupaya memahami struktur dan fungsi otak baik pada tingkat molekuler dan seluler (misalnya, bagaimana sirkuit saraf menganalisis informasi sensorik dan menjalankan fungsi tertentu) maupun tingkat kognitif dan perilaku (bagaimana bahasa dan memori bekerja).


Neurosains Kognitif Perkembangan

Neurosains kognitif perkembangan memeriksa proses psikologis dan dasar neurologisnya dalam pikiran yang sedang berkembang — termasuk bagaimana perubahan biologis dan lingkungan memengaruhi otak seiring bertambahnya usia anak.


Neurosains Perkembangan

Neurosains perkembangan memberikan wawasan tentang proses yang menghasilkan dan memengaruhi sistem saraf, dengan fokus pada perkembangan seluler dan molekulernya terutama selama periode prenatal.


Neurosains Teoretis

Istilah "Neurosains Teoretis" sering kali digunakan secara bergantian dengan "Neurosains Komputasional" (penggunaan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan hingga tingkat kognisi dan perilaku). Perbedaan halus antara neurosains teoretis dan komputasional adalah bahwa neurosains teoretis menekankan pada pengajuan pendekatan teoretis untuk mempelajari otak daripada mengajukan model matematika dan pengumpulan data.


Neurosains Translasi

Neurosains translasi bertujuan untuk mengembangkan aplikasi klinis, solusi, dan terapi untuk gangguan saraf. Aplikasi ini mencakup antarmuka otak komputer serta implan pendengaran dan retina.


Neurosains Molekuler

Neurosains molekuler menerapkan biologi molekuler dan genetika molekuler pada studi sistem saraf. Subbidang ini mengamati bagaimana neuron merespons sinyal molekuler, bagaimana akson membentuk pola konektivitas, dan dasar molekuler dari neuroplastisitas — kemampuan otak untuk mengubah dirinya sendiri. Neurosains molekuler dan seluler sama-sama berupaya memahami bagaimana neuron berkembang dan bagaimana perubahan genetik memengaruhi fungsi biologis. Neurosains seluler mempelajari neuron pada tingkat sel — bagaimana neuron bekerja sama, bagaimana neuron saling memengaruhi, serta berbagai jenis dan fungsi neuron.


Neurosains Emosi

Neurosains emosi, sering disebut neurosains afektif, adalah studi tentang mekanisme saraf emosi. Emosi dianggap terkait langsung dengan struktur dalam sistem limbik di pusat otak. Neurosains afektif menggabungkan neurosains dengan psikologi. Misalnya, bidang ini mungkin mengeksplorasi tumpang tindih dalam mekanisme saraf dan mental antara proses emosional dan non-emosional, yang hingga baru-baru ini dianggap oleh para peneliti sebagai proses kognitif yang terpisah.


Sejarah Singkat Neurosains

Beberapa kontribusi paling awal untuk neurosains dibuat oleh para filsuf. Hingga tahun 400-300 SM, jantung dipandang sebagai sumber kesadaran. Hippocrates dan Plato menantang gagasan tersebut dengan mengadvokasikan otak sebagai aktor dalam sensasi dan kecerdasan.

Dokter Luigi Galvani menemukan listrik hewan pada akhir tahun 1700-an, menjadi salah satu orang pertama yang mempelajari sinyal listrik dari neuron dan otot.

Pada awal tahun 1800-an, ahli fisiologi Prancis Jean Pierre Flourens merintis eksperimen ablasi (lesi bedah otak) dan menjadi orang pertama yang membuktikan bahwa pikiran terletak di otak, bukan di jantung. Flourens mengamati efek yang ditimbulkan oleh pengangkatan berbagai bagian sistem saraf.

Sejumlah ilmuwan di akhir abad ke-19 membuka jalan bagi pemahaman neurosains tentang aktivitas listrik otak. Emil du Bois-Reymond mendemonstrasikan sifat listrik dari sinyal saraf, Hermann von Helmholtz mengukur kecepatan sinyal saraf, dan Richard Caton serta Adolf Beck mengamati aktivitas listrik di belahan otak kelinci, monyet, dan anjing.

Camillo Golgi mengembangkan metode pewarnaan (sekarang dikenal sebagai Pewarnaan Golgi) untuk memvisualisasikan jaringan saraf di bawah mikroskop cahaya. Teknik ini digunakan oleh Santiago Ramón y Cajal dan menghasilkan pembentukan teori neuron, konsep bahwa sistem saraf terdiri dari sel-sel individual. Golgi dan Ramón y Cajal kemudian memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1906.

Paul Broca, John Hughlings Jackson, dan Carl Wernicke semuanya membantu berkontribusi pada hipotesis "lokalisasi fungsi" neurosains, yang menunjukkan bahwa bagian-bagian tertentu dari otak bertanggung jawab atas fungsi-fungsi tertentu, di akhir tahun 1800-an.

Neurosains secara resmi ditetapkan sebagai disiplin akademis pada tahun 1950-an dan 60-an. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh, dan Stephen Kuffler termasuk di antara orang pertama yang mengintegrasikan neurosains ke dalam lembaga penelitian biomedis serta mendirikan departemen dan program penelitian neurosains.

Meningkatnya minat ini menyebabkan terbentuknya beberapa organisasi neurosains pada akhir tahun 1960-an yang masih ada hingga sekarang. Ini termasuk Organisasi Penelitian Otak Internasional (IBRO), Perhimpunan Internasional untuk Neurokimia, Perhimpunan Otak dan Perilaku Eropa, dan Perhimpunan untuk Neurosains.

Baru-baru ini, sejumlah disiplin ilmu terapan telah muncul dari neurosains, seperti neuromarketing, neuroekonomi, neuropendidikan, neuroetika, dan neurohukum.


Siapa yang Menemukan Neurosains?

Santiago Ramón y Cajal disebut sebagai "bapak neurosains" karena penyelidikan rintisannya terhadap struktur mikroskopis otak. Ramón y Cajal memberikan bukti untuk teori neuron, yang dianggap sebagai fondasi neurosains modern. Dia menunjukkan bahwa sel saraf bersifat individual dan berdampingan (saling berdekatan), bukan menyatu, dan menemukan kerucut pertumbuhan aksonal (perpanjangan neurit yang berkembang yang mencari target sinaptiknya).


Neurosains EEG

Penelitian neurosains sering menggunakan teknik pencitraan saraf seperti elektroensefalografi (EEG) untuk menganalisis otak. EEG adalah proses elektrofisiologis yang merekam aktivitas listrik otak. Ahli neurosains dapat menganalisis data EEG untuk memahami proses kognitif yang mendasari perilaku manusia. Misalnya, ahli neurosains kognitif telah menggunakan EEG untuk memantau bagaimana aktivitas otak berubah secara merespons rangsangan yang berbeda (neurosains kognitif EEG).

Karena EEG menyediakan cara ilmiah untuk mempelajari umpan balik dan perilaku individu, EEG juga merupakan solusi berharga untuk wawasan konsumen. Penggunaan neuroteknologi seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neurosains konsumen atau neuromarketing (pemasaran neurosains).

 

EEG Klinis dan Neurosains

EEG Klinis dan Neurosains menggunakan EEG untuk mendiagnosis dan memantau pasien dengan epilepsi, stroke, atau gangguan lainnya, di mana teknologi lain tidak dapat digunakan karena keadaan tertentu (misalnya, pasien dengan fragmen atau pelat logam di kepala tidak dapat menjalani studi MRI). EEG juga digunakan dalam rehabilitasi atau pemulihan fungsi untuk subjek yang menderita kelumpuhan atau gangguan motorik melalui penggunaannya sebagai antarmuka otak-komputer. EEG Klinis juga dapat digunakan untuk menilai gangguan tidur.


Manfaat EEG untuk Penelitian Neurosains
  • Dibandingkan dengan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI), EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi, artinya EEG dapat menangkap reaksi cepat otak yang terjadi dalam kecepatan milidetik. Hal ini memungkinkannya selaras dengan sangat akurat mengenai apa yang terjadi di dalam otak dan di lingkungan luar.

  • Data EEG dikumpulkan secara non-invasif. Sebagai perbandingan, elektrokortikografi memerlukan bedah saraf untuk menempatkan elektroda secara langsung pada permukaan otak.

  • Dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi proses tersembunyi (proses yang tidak memerlukan respons). Metode ini juga dapat digunakan pada subjek yang tidak mampu melakukan respons motorik.

  • Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek-aspek penting dari waktu pematangan otak.

  • Tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI menggunakan magnet kuat yang dilarang bagi pasien dengan alat bantu atau implan logam, seperti alat pacu jantung.

 

Apakah Emotiv Menawarkan Produk Neurosains?

Emotiv menawarkan sejumlah produk neurosains untuk penelitian neurosains akademis, penelitian konsumen, kinerja kognitif, neuromarketing, dan aplikasi teknologi yang dikendalikan otak. Solusi neurosains Emotiv meliputi perangkat lunak neurosains, perangkat lunak BCI, dan teknologi perangkat keras EEG.

EmotivPro adalah solusi perangkat lunak neurosains untuk penelitian dan pendidikan, yang memungkinkan pengguna menganalisis data EEG, menampilkan rekaman EEG secara real-time, dan menandai peristiwa. Perangkat lunak EmotivBCI adalah perangkat lunak antarmuka otak-komputer yang dapat digunakan untuk menerapkan BCI secara langsung di dalam komputer. Alat neurosains tambahan dari Emotiv termasuk perangkat lunak visualisasi otak BrainViz.

Produk neurosains Emotiv untuk teknologi pengukuran otak dianggap sebagai perangkat EEG Brainwear® seluler dan nirkabel paling hemat biaya dan tepercaya di pasaran. Untuk penelitian neurosains dan penggunaan komersial, headset Emotiv EPOC+ yang memenangkan penghargaan dan edisi ulang tahun ke-10 Epoc X menyediakan data otak tingkat profesional. Cap Emotiv EPOC Flex menawarkan cakupan berkepadatan tinggi dan sensor elektroensefalogram yang dapat dipindahkan, sangat optimal untuk penelitian neurosains.

***Penafian - Produk Emotiv ditujukan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau ditujukan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.


Definisi Neurosains

Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak. Bidang ini menggabungkan berbagai bidang interdisipliner, termasuk kedokteran, kimia, psikologi, biologi molekuler, anatomi, fisika, dan ilmu hayati lainnya untuk memahami sistem saraf.

Apa itu Neurosains?

Neurosains adalah studi tentang sistem saraf dan bagaimana saraf memengaruhi perilaku dengan menggunakan berbagai pendekatan ilmiah. Neurosains, yang juga disebut ilmu saraf, berupaya memahami bagaimana sistem saraf berfungsi, berkembang, dan memelihara dirinya sendiri — baik pada individu yang sehat maupun pada individu dengan gangguan otak, kejiwaan, atau perkembangan saraf. Bidang ini berfokus terutama pada struktur dan perkembangan sistem saraf pusat, yang terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang.

Oleh karena itu, penelitian neurosains sering kali berfokus pada bagaimana otak memengaruhi perilaku dan fungsi kognitif. Mereka yang mempelajari neurosains disebut ahli neurosains. Ahli neurosains berbeda dengan spesialis neurosains karena "spesialis neurosains" biasanya merujuk pada dokter spesialis yang menangani kondisi otak dan tulang belakang, sedangkan ahli neurosains adalah peneliti yang berspesialisasi dalam mempelajari sistem saraf.


TED Talk Neurosains


Neurosains: Menjelajahi Otak

Neurosains adalah sumber informasi utama kita tentang otak dan dampak otak terhadap perilaku serta fungsi kognitif. Dengan jumlah alat yang terus meningkat, seperti pemindaian pencitraan resonansi magnetik (MRI), mesin elektroensefalogram (EEG), dan teknologi pencitraan 3D, bidang ini membantu menguraikan cara kerja otak yang kompleks.

 

Mengapa Neurosains Penting

Karena neurosains memengaruhi begitu banyak fungsi manusia, memahami otak memainkan peran penting dalam mengobati dan mencegah banyak kondisi neurologis.

Neurosains telah membantu memajukan pemahaman kita tentang berbagai gangguan neurologis dan cedera, termasuk:

  • ADHD

  • Adiksi

  • Gangguan spektrum autisme

  • Stroke

  • Tumor otak

  • Lumpuh otak (Cerebral palsy)

  • Sindrom Down

  • Epilepsi

  • Sklerosis ganda

  • Penyakit Parkinson

  • Skizofrenia

  • Iskias

  • Gangguan tidur


Berita Neurosains

Berikut adalah beberapa berita dan terobosan neurosains terkini yang perlu Anda ketahui.

  • Ilmuwan menemukan sistem navigasi otak. Pada tahun 2005, ahli neurosains menemukan sel "kisi" di korteks entorhinal yang berperan penting dalam cara hewan melacak posisi mereka di ruang angkasa — sebuah masalah mendasar untuk bertahan hidup.

  • Laboratorium neurosains merangkul optogenetika. Penemuan optogenetika pada tahun 2005, sebuah teknik untuk mengaktifkan neuron dengan cahaya, memberi laboratorium neurosains cara mendetail untuk mempelajari peran yang dimainkan neuron tertentu dalam suatu penyakit atau perilaku.

  • Terapi perilaku kognitif mendapatkan dukungan ilmiah. Sebuah meta-analisis tahun 2012 dari lebih dari 100 penelitian menemukan landasan bukti yang kuat untuk terapi perilaku kognitif. CBT terbukti sangat membantu untuk gangguan kecemasan, gangguan somatoform, bulimia, masalah pengendalian kemarahan, dan stres umum.

  • Ilmuwan membuka sawar darah-otak. Ahli neurosains berhasil menembus sawar darah-otak, yaitu jaringan sel yang melindungi otak dari bagian tubuh lainnya. Meskipun sawar ini mencegah racun berbahaya dalam aliran darah memasuki jaringan otak, hal ini juga menyulitkan pengiriman obat ke otak. Sawar darah-otak dibuka pada manusia untuk pertama kalinya pada tahun 2015.

  • Kecerdasan buatan mendukung implan saraf. Implan saraf dapat mengubah aktivitas listrik otak, membantu memulihkan fungsi di area yang terkena dampak kerusakan otak atau gangguan neurologis. Pada tahun 2017, para peneliti membuat prototipe implan saraf skala nano bertenaga Al yang dapat memperkuat sinapsis yang lemah pada pasien dengan gangguan otak.

  • Antarmuka otak-komputer memajukan rehabilitasi neurologis. Pria penderita lumpuh layu Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengendarai mobil Formula 1 (F1) hanya dengan menggunakan gelombang otaknya pada tahun 2017. Hal ini dimungkinkan dengan menggabungkan teknologi antarmuka otak-komputer (BCI) dan EEG non-invasif. Hübner Mendes mengenakan headset EEG Emotiv EPOC+ sementara komputer onboard menerjemahkan pikirannya menjadi perintah untuk mengendarai mobil.


Bagaimana Neurosains Dapat Berkontribusi dalam Menjelaskan Perilaku?

 

Penelitian Neurosains

Penelitian neurosains adalah disiplin ilmu yang berkembang pesat, karena kemajuan di salah satu cabang utama neurosains berkontribusi pada penelitian di bidang tersebut secara keseluruhan. Area penelitian neurosains sangat bervariasi dalam topiknya, tetapi terutama mencakup tentang bagaimana fungsi dan struktur sistem saraf berkaitan dengan penyakit, perilaku, dan proses kognitif.

Video Neurosains untuk Anak-anak


Menjawab Pertanyaan Besar dalam Neurosains

Meskipun sistem saraf berperan dalam sejumlah besar fungsi perilaku, beberapa topik paling menarik dalam neurosains saat ini meliputi neurosains dan tidur, neurosains dan motivasi manusia, neurosains sosial, dan neuroekonomi. Menjelajahi topik-topik tersebut menjelaskan bagaimana neurosains menjelaskan perilaku pada skala yang lebih luas.


Neurosains dan Tidur

Tidur secara tradisional telah dipelajari di bawah kategori kedokteran dan psikologi. Seiring berkembangnya neurosains menjadi bidang interdisipliner yang mapan pada akhir tahun 1900-an, penelitian neurosains mulai mengalihkan perhatiannya pada tidur. Karena hewan membutuhkan jumlah tidur tertentu untuk berfungsi — dengan risiko bagi kesehatan mereka — tidur adalah perilaku saraf yang penting. Neurosains tidur berupaya mengeksplorasi apa yang membentuk tidur, bagaimana tidur dipicu, apa yang terjadi di otak selama tidur, dan bagaimana gangguan tidur disebabkan serta ditangani.

Salah satu jenis pengujian EEG secara khusus dikhususkan untuk menilai gangguan tidur. Studi tidur EEG "Polisomnografi" adalah prosedur semalaman yang mengukur aktivitas tubuh (detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen) selama pemindaian EEG dilakukan.


Neurosains dan Motivasi Manusia

Studi tentang neurosains dan motivasi manusia memeriksa komponen neurobiologis dari motivasi normal dan abnormal. Anda mungkin berpikir tentang motivasi sebagai sikap atau karakteristik yang menggambarkan individu berprestasi tinggi. Pada kenyataannya, motivasi adalah perilaku neurologis yang melibatkan proses biologis dan psikologis.

Pada tingkat biologis, hewan termotivasi untuk memenuhi kebutuhan pertahanan hidup seperti makanan, tempat tinggal, dan air. Pada tingkat psikologis, sejumlah faktor dapat berkontribusi pada apakah seekor hewan mempertahankan dorongan motivasi untuk memenuhi kebutuhan dasar mereka. Misalnya, mengalami gangguan neurologis seperti depresi dan skizofrenia atau penyakit seperti adiksi mengganggu motivasi.

 

Topik Neurosains untuk Bacaan Lebih Lanjut

Neurosains Meditasi

Meditasi telah menjadi subjek ratusan studi neurosains. Karena meditasi sangat terkait dengan pengurangan stres dan kecemasan, para ahli neurosains tertarik pada efeknya terhadap aktivitas otak. Banyak penelitian menggunakan teknik perekaman aktivitas otak seperti EEG dan pencitraan saraf seperti fMRI untuk mengamati bagaimana meditasi dapat memengaruhi perubahan aktivitas otak.

Sebagai contoh, satu studi awal menggunakan EEG untuk merekam aktivitas otak para meditator Zen yang berpengalaman. Para peneliti mengamati munculnya gelombang Alfa, peningkatan amplitudo gelombang Alfa, penurunan gelombang Alfa, dan munculnya gelombang Theta. Perubahan dalam kondisi EEG ini sejalan dengan proses meditasi yang dipraktikkan subjek. Aktivitas Alfa dikaitkan dengan kondisi pikiran yang rileks, tenang, dan jernih, dan aktivitas Theta pada orang dewasa dikaitkan dengan rasa kantuk.

Neurosains Depresi

Berbagai struktur di dalam otak diyakini berperan dalam depresi. Pada tingkat biologis, para ahli neurosains telah mengidentifikasi bahwa gen tertentu dapat memengaruhi seberapa rentan seseorang terhadap suasana hati yang buruk dan bagaimana mereka merespons pengobatan.

Para peneliti telah menggunakan teknik pencitraan saraf dan tomografi untuk memahami bagaimana depresi memengaruhi wilayah dan fungsinya. Pemindaian fMRI dapat mengukur perubahan di wilayah otak saat merespons rangsangan, dan tomografi terkomputasi emisi foton tunggal (SPECT) serta tomografi emisi positron (PET) dapat mengukur kepadatan dan distribusi neurotransmiter.

Pada otak yang mengalami depresi, komunikasi antarneuron mungkin tidak teratur — misalnya, neuroreseptor mungkin merespons neurotransmiter secara tidak efektif. Penting untuk dicatat bahwa depresi mungkin tidak hanya disebabkan oleh rendahnya tingkat neurotransmiter saja. Seiring para peneliti mengeksplorasi neurosains depresi lebih dalam, mereka memberikan pemahaman yang lebih baik tentang banyak kemungkinan penyebab depresi, termasuk trauma, genetika, stres, dan kondisi medis.

Neurosains Adiksi

Stigma masyarakat telah mencirikan adiksi sebagai akibat dari cacat moral atau kemauan yang lemah. Penelitian tentang neurosains adiksi selama 30 tahun terakhir telah membuktikan bahwa adiksi sebenarnya adalah gangguan otak kronis. Adiksi mengganggu sistem sirkuit saraf (disebut sirkuit neuro) yang terlibat dalam motivasi dan penghargaan. Neurosains adiksi mempelajari proses neurologis yang mendasari faktor biologis, sosial, dan budaya yang berkontribusi pada seberapa rentan seseorang terhadap adiksi dan penyalahgunaan zat.

Video Neurosains Adiksi
Neurosains Musik

Neurosains musik berupaya memahami mekanisme saraf yang terlibat dalam proses kognitif mendengarkan, memainkan, menciptakan, dan membaca musik.

Karena musik memengaruhi kita secara emosional dan fisik, ada banyak penelitian independen yang dilakukan seputar neurosains musik. Misalnya, para peneliti telah mempelajari bagaimana musik berkontribusi pada ingatan memori pada subjek yang menderita Demensia atau Alzheimer.

Neurosains musik juga mencakup penelitian konsumen. Salah satu eksperimen merekam data EEG dari tiga artis terkenal Norwegia saat mereka mendengarkan musik dari berbagai genre. Data EEG yang direkam dianalisis menggunakan algoritma untuk mendeteksi apakah artis terkenal menyukai musik yang mereka dengarkan. Tonton video di bawah ini untuk mengetahui apakah Lars Vaular, Ole Paus, dan Margaret Berger adalah musisi favorit mereka sendiri.

Video “Memahami Apresiasi Kita terhadap Musik”


Neurosains Memori

Memori melibatkan proses kognitif dan saraf yang kompleks, dan para ilmuwan masih menyelidiki neurosains memori. Namun, kita memiliki pemahaman mendasar tentang bagaimana pengalaman dikodekan di dalam otak. Memori baru terbentuk ketika sinapsis diubah atau dialihkan. Hipokampus dan wilayah parahipokampus mengubah peristiwa jangka pendek menjadi memori jangka panjang. Amigdala mengintegrasikan emosi ke dalam pengalaman hidup kita.


Neurosains Kesadaran

Kesadaran memengaruhi perilaku manusia, sehingga neurosains memberikan lensa untuk menjelaskan kesadaran. Studi tentang neurosains kesadaran terutama berupaya menjawab sifat saraf apa yang menjelaskan kapan suatu kondisi sadar atau tidak (kesadaran umum) dan sifat saraf mana yang mengidentifikasi dasar dari kondisi sadar (kesadaran spesifik).

 

Bidang Neurosains

Karena neurosains merupakan studi interdisipliner, penelitian dan perkembangan modern dapat dikategorikan ke dalam banyak bidang neurosains yang berbeda.

Daftar bidang neurosains:

Di bagian berikut, kami akan menjelaskan perbedaan antara neurosains dan psikologi serta neurosains vs neurologi, mendeskripsikan bidang neurosains utama (neurosains kognitif dan perilaku), dan mendefinisikan bidang baru lainnya.

  • Neurosains Afektif (Neurosains Emosi)

  • Neurosains Perilaku

  • Neurosains Seluler

  • Neurosains Klinis

  • Neurosains Kognitif

  • Neurosains Komputasional

  • Neurosains Budaya

  • Neurosains Kognitif Perkembangan

  • Perkembangan

  • Neurosains Perkembangan

  • Neurosains Evolusioner

  • Neurosains Pendidikan

  • Neurosains Molekuler

  • Neurosains Medis

  • Rekayasa saraf

  • Neuroanatomi

  • Neurokimia

  • Neuroekonomi

  • Neuroetika

  • Neuroetologi

  • Neurogastronomi

  • Neurogenetika

  • Pencitraan Saraf (Neuroimaging)

  • Neuroimunologi

  • Neuroinformatika

  • Neurolinguistik

  • Neuromarketing

  • Neurofisika

  • Neurofisiologi

  • Neuropsikologi

  • Paleoneurobiologi

  • Neurosains Sosial

  • Neurosains Sistem

  • Neurosains Teoretis

  • Neurosains Translasi

 

Apa perbedaan antara Neurosains dan Psikologi?

Bagaimana neurosains berkaitan dengan psikologi? Mari kita tinjau kembali definisi neurosains. Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak, sedangkan psikologi adalah studi abstrak tentang perilaku manusia. Anda dapat mempelajari psikologi dan belajar tentang sifat manusia, tetapi tanpa pengetahuan ilmiah tentang bagaimana otak berfungsi, Anda mungkin tidak mendapatkan gambaran lengkapnya. Para ilmuwan masih menemukan bagaimana otak terlibat dalam proses psikologis seperti kepribadian, perilaku, dan emosi.

 

Neurologi vs Neurosains

Neurosains berkaitan dengan ilmu yang mempelajari sitem saraf, sedangkan neurologi berkaitan dengan perawatan medisnya. Neurologi adalah bidang kedokteran yang berspesialisasi dalam sistem saraf pusat, perifer, dan otonom. Dokter spesialis neurologi (Neurolog) mengendiagnosis dan mengobati penyakit serta gangguan saraf.

 

Neurosains Kognitif

Neurosains kognitif adalah subbidang neurosains yang mempelajari proses biologis yang mendasari kognisi, terutama yang berkaitan dengan koneksi saraf. Tujuan dari neurosains kognitif adalah untuk menentukan bagaimana otak mencapai fungsi-fungsi yang dilakukannya. Neurosains kognitif dianggap sebagai cabang dari psikologi dan neurosains (sains kognitif vs neurosains) karena menggabungkan ilmu biologi dengan ilmu perilaku, seperti psikiatri dan psikologi. Teknologi yang digunakan dalam penelitian neurosains, khususnya pencitraan saraf, memberikan wawasan tentang pengamatan perilaku ketika data perilaku tidak mencukupi.

 

Contoh Neurosains Kognitif

Meneliti eksperimen neurosains kognitif sangat membantu untuk memahami penerapan nyata bidang ini. Sebuah eksperimen pemenang penghargaan baru-baru ini mengeksplorasi peran dopamin, yaitu neurotransmiter yang terkait dengan perasaan puas, dalam pengambilan keputusan. Manusia perlu mampu membuat keputusan yang menguntungkan mereka untuk bertahan hidup. Ketika kita membuat keputusan yang menghasilkan penghargaan, tingkat aktivitas neuron dopamin meningkat, dan akhirnya respons ini terjadi bahkan saat mengantisipasi penghargaan.

Proses biologis inilah alasan mengapa kita mencari penghargaan yang lebih besar dan lebih tinggi, seperti promosi atau gelar, karena jumlah penghargaan yang lebih tinggi dikaitkan dengan peluang bertahan hidup yang lebih tinggi. Pengambilan keputusan adalah contoh proses biologis yang memengaruhi kognisi (contoh neurosains kognitif).


Neurosains Perilaku

Neurosains perilaku mengungkap bagaimana otak memengaruhi perilaku dengan menerapkan biologi pada studi fisiologi, genetika, dan mekanisme perkembangan. Seperti namanya, subbidang ini adalah penghubung antara neurosains dan perilaku. Neurosains perilaku berfokus pada sel saraf, neurotransmiter, dan sirkuit saraf untuk menyelidiki proses biologis yang mendasari perilaku normal dan abnormal (neurosains biologis).

Banyak eksperimen neurosains perilaku yang berpengaruh telah menarik kesimpulan penting menggunakan subjek non-manusia — sering kali monyet, tikus besar, atau tikus kecil — yang mengarah pada asumsi bahwa organisme manusia dan non-manusia memiliki kesamaan biologis dan perilaku. Neurosains perilaku juga disebut psikologi biologis, biopsikologi, atau psikobiologi.

 

Neurosains Komputasional

Neurosains komputasional menggunakan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan, dan, pada gilirannya, ke tingkat kognisi dan perilaku.

 

Neurosains Sosial

Neurosains sosial mempelajari dan menerapkan konsep biologis untuk memahami proses dan perilaku sosial. Karena manusia adalah spesies sosial, kita menciptakan unit sosial seperti keluarga, komunitas, lingkungan sekitar. Neurosains sosial menegaskan bahwa unit-unit sosial ini ada karena perilaku sosial terkait membantu manusia untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

 

Neurosains Klinis

Neurosains klinis mempelajari mekanisme biologis yang mendasari gangguan dan penyakit saraf serta berupaya mengembangkan cara mendiagnosis dan mengobati gangguan tersebut. Neurosains klinis juga disebut neurosains medis.


Neurosains Pendidikan

Neurosains pendidikan mengeksplorasi hubungan antara proses biologis dan pendidikan dengan menyelidiki proses saraf yang terlibat dalam belajar, membaca, melakukan perhitungan, dan gangguan perkembangan saraf terkait pendidikan seperti disleksia dan ADHD.


Neurosains Sistem

Neurosains sistem mencakup studi tentang bagaimana sel-sel saraf berperilaku dalam jalur saraf, sirkuit saraf, dan jaringan saraf. Neurosains sistem berupaya memahami struktur dan fungsi otak baik pada tingkat molekuler dan seluler (misalnya, bagaimana sirkuit saraf menganalisis informasi sensorik dan menjalankan fungsi tertentu) maupun tingkat kognitif dan perilaku (bagaimana bahasa dan memori bekerja).


Neurosains Kognitif Perkembangan

Neurosains kognitif perkembangan memeriksa proses psikologis dan dasar neurologisnya dalam pikiran yang sedang berkembang — termasuk bagaimana perubahan biologis dan lingkungan memengaruhi otak seiring bertambahnya usia anak.


Neurosains Perkembangan

Neurosains perkembangan memberikan wawasan tentang proses yang menghasilkan dan memengaruhi sistem saraf, dengan fokus pada perkembangan seluler dan molekulernya terutama selama periode prenatal.


Neurosains Teoretis

Istilah "Neurosains Teoretis" sering kali digunakan secara bergantian dengan "Neurosains Komputasional" (penggunaan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan hingga tingkat kognisi dan perilaku). Perbedaan halus antara neurosains teoretis dan komputasional adalah bahwa neurosains teoretis menekankan pada pengajuan pendekatan teoretis untuk mempelajari otak daripada mengajukan model matematika dan pengumpulan data.


Neurosains Translasi

Neurosains translasi bertujuan untuk mengembangkan aplikasi klinis, solusi, dan terapi untuk gangguan saraf. Aplikasi ini mencakup antarmuka otak komputer serta implan pendengaran dan retina.


Neurosains Molekuler

Neurosains molekuler menerapkan biologi molekuler dan genetika molekuler pada studi sistem saraf. Subbidang ini mengamati bagaimana neuron merespons sinyal molekuler, bagaimana akson membentuk pola konektivitas, dan dasar molekuler dari neuroplastisitas — kemampuan otak untuk mengubah dirinya sendiri. Neurosains molekuler dan seluler sama-sama berupaya memahami bagaimana neuron berkembang dan bagaimana perubahan genetik memengaruhi fungsi biologis. Neurosains seluler mempelajari neuron pada tingkat sel — bagaimana neuron bekerja sama, bagaimana neuron saling memengaruhi, serta berbagai jenis dan fungsi neuron.


Neurosains Emosi

Neurosains emosi, sering disebut neurosains afektif, adalah studi tentang mekanisme saraf emosi. Emosi dianggap terkait langsung dengan struktur dalam sistem limbik di pusat otak. Neurosains afektif menggabungkan neurosains dengan psikologi. Misalnya, bidang ini mungkin mengeksplorasi tumpang tindih dalam mekanisme saraf dan mental antara proses emosional dan non-emosional, yang hingga baru-baru ini dianggap oleh para peneliti sebagai proses kognitif yang terpisah.


Sejarah Singkat Neurosains

Beberapa kontribusi paling awal untuk neurosains dibuat oleh para filsuf. Hingga tahun 400-300 SM, jantung dipandang sebagai sumber kesadaran. Hippocrates dan Plato menantang gagasan tersebut dengan mengadvokasikan otak sebagai aktor dalam sensasi dan kecerdasan.

Dokter Luigi Galvani menemukan listrik hewan pada akhir tahun 1700-an, menjadi salah satu orang pertama yang mempelajari sinyal listrik dari neuron dan otot.

Pada awal tahun 1800-an, ahli fisiologi Prancis Jean Pierre Flourens merintis eksperimen ablasi (lesi bedah otak) dan menjadi orang pertama yang membuktikan bahwa pikiran terletak di otak, bukan di jantung. Flourens mengamati efek yang ditimbulkan oleh pengangkatan berbagai bagian sistem saraf.

Sejumlah ilmuwan di akhir abad ke-19 membuka jalan bagi pemahaman neurosains tentang aktivitas listrik otak. Emil du Bois-Reymond mendemonstrasikan sifat listrik dari sinyal saraf, Hermann von Helmholtz mengukur kecepatan sinyal saraf, dan Richard Caton serta Adolf Beck mengamati aktivitas listrik di belahan otak kelinci, monyet, dan anjing.

Camillo Golgi mengembangkan metode pewarnaan (sekarang dikenal sebagai Pewarnaan Golgi) untuk memvisualisasikan jaringan saraf di bawah mikroskop cahaya. Teknik ini digunakan oleh Santiago Ramón y Cajal dan menghasilkan pembentukan teori neuron, konsep bahwa sistem saraf terdiri dari sel-sel individual. Golgi dan Ramón y Cajal kemudian memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1906.

Paul Broca, John Hughlings Jackson, dan Carl Wernicke semuanya membantu berkontribusi pada hipotesis "lokalisasi fungsi" neurosains, yang menunjukkan bahwa bagian-bagian tertentu dari otak bertanggung jawab atas fungsi-fungsi tertentu, di akhir tahun 1800-an.

Neurosains secara resmi ditetapkan sebagai disiplin akademis pada tahun 1950-an dan 60-an. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh, dan Stephen Kuffler termasuk di antara orang pertama yang mengintegrasikan neurosains ke dalam lembaga penelitian biomedis serta mendirikan departemen dan program penelitian neurosains.

Meningkatnya minat ini menyebabkan terbentuknya beberapa organisasi neurosains pada akhir tahun 1960-an yang masih ada hingga sekarang. Ini termasuk Organisasi Penelitian Otak Internasional (IBRO), Perhimpunan Internasional untuk Neurokimia, Perhimpunan Otak dan Perilaku Eropa, dan Perhimpunan untuk Neurosains.

Baru-baru ini, sejumlah disiplin ilmu terapan telah muncul dari neurosains, seperti neuromarketing, neuroekonomi, neuropendidikan, neuroetika, dan neurohukum.


Siapa yang Menemukan Neurosains?

Santiago Ramón y Cajal disebut sebagai "bapak neurosains" karena penyelidikan rintisannya terhadap struktur mikroskopis otak. Ramón y Cajal memberikan bukti untuk teori neuron, yang dianggap sebagai fondasi neurosains modern. Dia menunjukkan bahwa sel saraf bersifat individual dan berdampingan (saling berdekatan), bukan menyatu, dan menemukan kerucut pertumbuhan aksonal (perpanjangan neurit yang berkembang yang mencari target sinaptiknya).


Neurosains EEG

Penelitian neurosains sering menggunakan teknik pencitraan saraf seperti elektroensefalografi (EEG) untuk menganalisis otak. EEG adalah proses elektrofisiologis yang merekam aktivitas listrik otak. Ahli neurosains dapat menganalisis data EEG untuk memahami proses kognitif yang mendasari perilaku manusia. Misalnya, ahli neurosains kognitif telah menggunakan EEG untuk memantau bagaimana aktivitas otak berubah secara merespons rangsangan yang berbeda (neurosains kognitif EEG).

Karena EEG menyediakan cara ilmiah untuk mempelajari umpan balik dan perilaku individu, EEG juga merupakan solusi berharga untuk wawasan konsumen. Penggunaan neuroteknologi seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neurosains konsumen atau neuromarketing (pemasaran neurosains).

 

EEG Klinis dan Neurosains

EEG Klinis dan Neurosains menggunakan EEG untuk mendiagnosis dan memantau pasien dengan epilepsi, stroke, atau gangguan lainnya, di mana teknologi lain tidak dapat digunakan karena keadaan tertentu (misalnya, pasien dengan fragmen atau pelat logam di kepala tidak dapat menjalani studi MRI). EEG juga digunakan dalam rehabilitasi atau pemulihan fungsi untuk subjek yang menderita kelumpuhan atau gangguan motorik melalui penggunaannya sebagai antarmuka otak-komputer. EEG Klinis juga dapat digunakan untuk menilai gangguan tidur.


Manfaat EEG untuk Penelitian Neurosains
  • Dibandingkan dengan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI), EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi, artinya EEG dapat menangkap reaksi cepat otak yang terjadi dalam kecepatan milidetik. Hal ini memungkinkannya selaras dengan sangat akurat mengenai apa yang terjadi di dalam otak dan di lingkungan luar.

  • Data EEG dikumpulkan secara non-invasif. Sebagai perbandingan, elektrokortikografi memerlukan bedah saraf untuk menempatkan elektroda secara langsung pada permukaan otak.

  • Dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi proses tersembunyi (proses yang tidak memerlukan respons). Metode ini juga dapat digunakan pada subjek yang tidak mampu melakukan respons motorik.

  • Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek-aspek penting dari waktu pematangan otak.

  • Tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI menggunakan magnet kuat yang dilarang bagi pasien dengan alat bantu atau implan logam, seperti alat pacu jantung.

 

Apakah Emotiv Menawarkan Produk Neurosains?

Emotiv menawarkan sejumlah produk neurosains untuk penelitian neurosains akademis, penelitian konsumen, kinerja kognitif, neuromarketing, dan aplikasi teknologi yang dikendalikan otak. Solusi neurosains Emotiv meliputi perangkat lunak neurosains, perangkat lunak BCI, dan teknologi perangkat keras EEG.

EmotivPro adalah solusi perangkat lunak neurosains untuk penelitian dan pendidikan, yang memungkinkan pengguna menganalisis data EEG, menampilkan rekaman EEG secara real-time, dan menandai peristiwa. Perangkat lunak EmotivBCI adalah perangkat lunak antarmuka otak-komputer yang dapat digunakan untuk menerapkan BCI secara langsung di dalam komputer. Alat neurosains tambahan dari Emotiv termasuk perangkat lunak visualisasi otak BrainViz.

Produk neurosains Emotiv untuk teknologi pengukuran otak dianggap sebagai perangkat EEG Brainwear® seluler dan nirkabel paling hemat biaya dan tepercaya di pasaran. Untuk penelitian neurosains dan penggunaan komersial, headset Emotiv EPOC+ yang memenangkan penghargaan dan edisi ulang tahun ke-10 Epoc X menyediakan data otak tingkat profesional. Cap Emotiv EPOC Flex menawarkan cakupan berkepadatan tinggi dan sensor elektroensefalogram yang dapat dipindahkan, sangat optimal untuk penelitian neurosains.

***Penafian - Produk Emotiv ditujukan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau ditujukan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.


Definisi Neurosains

Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak. Bidang ini menggabungkan berbagai bidang interdisipliner, termasuk kedokteran, kimia, psikologi, biologi molekuler, anatomi, fisika, dan ilmu hayati lainnya untuk memahami sistem saraf.

Apa itu Neurosains?

Neurosains adalah studi tentang sistem saraf dan bagaimana saraf memengaruhi perilaku dengan menggunakan berbagai pendekatan ilmiah. Neurosains, yang juga disebut ilmu saraf, berupaya memahami bagaimana sistem saraf berfungsi, berkembang, dan memelihara dirinya sendiri — baik pada individu yang sehat maupun pada individu dengan gangguan otak, kejiwaan, atau perkembangan saraf. Bidang ini berfokus terutama pada struktur dan perkembangan sistem saraf pusat, yang terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang.

Oleh karena itu, penelitian neurosains sering kali berfokus pada bagaimana otak memengaruhi perilaku dan fungsi kognitif. Mereka yang mempelajari neurosains disebut ahli neurosains. Ahli neurosains berbeda dengan spesialis neurosains karena "spesialis neurosains" biasanya merujuk pada dokter spesialis yang menangani kondisi otak dan tulang belakang, sedangkan ahli neurosains adalah peneliti yang berspesialisasi dalam mempelajari sistem saraf.


TED Talk Neurosains


Neurosains: Menjelajahi Otak

Neurosains adalah sumber informasi utama kita tentang otak dan dampak otak terhadap perilaku serta fungsi kognitif. Dengan jumlah alat yang terus meningkat, seperti pemindaian pencitraan resonansi magnetik (MRI), mesin elektroensefalogram (EEG), dan teknologi pencitraan 3D, bidang ini membantu menguraikan cara kerja otak yang kompleks.

 

Mengapa Neurosains Penting

Karena neurosains memengaruhi begitu banyak fungsi manusia, memahami otak memainkan peran penting dalam mengobati dan mencegah banyak kondisi neurologis.

Neurosains telah membantu memajukan pemahaman kita tentang berbagai gangguan neurologis dan cedera, termasuk:

  • ADHD

  • Adiksi

  • Gangguan spektrum autisme

  • Stroke

  • Tumor otak

  • Lumpuh otak (Cerebral palsy)

  • Sindrom Down

  • Epilepsi

  • Sklerosis ganda

  • Penyakit Parkinson

  • Skizofrenia

  • Iskias

  • Gangguan tidur


Berita Neurosains

Berikut adalah beberapa berita dan terobosan neurosains terkini yang perlu Anda ketahui.

  • Ilmuwan menemukan sistem navigasi otak. Pada tahun 2005, ahli neurosains menemukan sel "kisi" di korteks entorhinal yang berperan penting dalam cara hewan melacak posisi mereka di ruang angkasa — sebuah masalah mendasar untuk bertahan hidup.

  • Laboratorium neurosains merangkul optogenetika. Penemuan optogenetika pada tahun 2005, sebuah teknik untuk mengaktifkan neuron dengan cahaya, memberi laboratorium neurosains cara mendetail untuk mempelajari peran yang dimainkan neuron tertentu dalam suatu penyakit atau perilaku.

  • Terapi perilaku kognitif mendapatkan dukungan ilmiah. Sebuah meta-analisis tahun 2012 dari lebih dari 100 penelitian menemukan landasan bukti yang kuat untuk terapi perilaku kognitif. CBT terbukti sangat membantu untuk gangguan kecemasan, gangguan somatoform, bulimia, masalah pengendalian kemarahan, dan stres umum.

  • Ilmuwan membuka sawar darah-otak. Ahli neurosains berhasil menembus sawar darah-otak, yaitu jaringan sel yang melindungi otak dari bagian tubuh lainnya. Meskipun sawar ini mencegah racun berbahaya dalam aliran darah memasuki jaringan otak, hal ini juga menyulitkan pengiriman obat ke otak. Sawar darah-otak dibuka pada manusia untuk pertama kalinya pada tahun 2015.

  • Kecerdasan buatan mendukung implan saraf. Implan saraf dapat mengubah aktivitas listrik otak, membantu memulihkan fungsi di area yang terkena dampak kerusakan otak atau gangguan neurologis. Pada tahun 2017, para peneliti membuat prototipe implan saraf skala nano bertenaga Al yang dapat memperkuat sinapsis yang lemah pada pasien dengan gangguan otak.

  • Antarmuka otak-komputer memajukan rehabilitasi neurologis. Pria penderita lumpuh layu Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengendarai mobil Formula 1 (F1) hanya dengan menggunakan gelombang otaknya pada tahun 2017. Hal ini dimungkinkan dengan menggabungkan teknologi antarmuka otak-komputer (BCI) dan EEG non-invasif. Hübner Mendes mengenakan headset EEG Emotiv EPOC+ sementara komputer onboard menerjemahkan pikirannya menjadi perintah untuk mengendarai mobil.


Bagaimana Neurosains Dapat Berkontribusi dalam Menjelaskan Perilaku?

 

Penelitian Neurosains

Penelitian neurosains adalah disiplin ilmu yang berkembang pesat, karena kemajuan di salah satu cabang utama neurosains berkontribusi pada penelitian di bidang tersebut secara keseluruhan. Area penelitian neurosains sangat bervariasi dalam topiknya, tetapi terutama mencakup tentang bagaimana fungsi dan struktur sistem saraf berkaitan dengan penyakit, perilaku, dan proses kognitif.

Video Neurosains untuk Anak-anak


Menjawab Pertanyaan Besar dalam Neurosains

Meskipun sistem saraf berperan dalam sejumlah besar fungsi perilaku, beberapa topik paling menarik dalam neurosains saat ini meliputi neurosains dan tidur, neurosains dan motivasi manusia, neurosains sosial, dan neuroekonomi. Menjelajahi topik-topik tersebut menjelaskan bagaimana neurosains menjelaskan perilaku pada skala yang lebih luas.


Neurosains dan Tidur

Tidur secara tradisional telah dipelajari di bawah kategori kedokteran dan psikologi. Seiring berkembangnya neurosains menjadi bidang interdisipliner yang mapan pada akhir tahun 1900-an, penelitian neurosains mulai mengalihkan perhatiannya pada tidur. Karena hewan membutuhkan jumlah tidur tertentu untuk berfungsi — dengan risiko bagi kesehatan mereka — tidur adalah perilaku saraf yang penting. Neurosains tidur berupaya mengeksplorasi apa yang membentuk tidur, bagaimana tidur dipicu, apa yang terjadi di otak selama tidur, dan bagaimana gangguan tidur disebabkan serta ditangani.

Salah satu jenis pengujian EEG secara khusus dikhususkan untuk menilai gangguan tidur. Studi tidur EEG "Polisomnografi" adalah prosedur semalaman yang mengukur aktivitas tubuh (detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen) selama pemindaian EEG dilakukan.


Neurosains dan Motivasi Manusia

Studi tentang neurosains dan motivasi manusia memeriksa komponen neurobiologis dari motivasi normal dan abnormal. Anda mungkin berpikir tentang motivasi sebagai sikap atau karakteristik yang menggambarkan individu berprestasi tinggi. Pada kenyataannya, motivasi adalah perilaku neurologis yang melibatkan proses biologis dan psikologis.

Pada tingkat biologis, hewan termotivasi untuk memenuhi kebutuhan pertahanan hidup seperti makanan, tempat tinggal, dan air. Pada tingkat psikologis, sejumlah faktor dapat berkontribusi pada apakah seekor hewan mempertahankan dorongan motivasi untuk memenuhi kebutuhan dasar mereka. Misalnya, mengalami gangguan neurologis seperti depresi dan skizofrenia atau penyakit seperti adiksi mengganggu motivasi.

 

Topik Neurosains untuk Bacaan Lebih Lanjut

Neurosains Meditasi

Meditasi telah menjadi subjek ratusan studi neurosains. Karena meditasi sangat terkait dengan pengurangan stres dan kecemasan, para ahli neurosains tertarik pada efeknya terhadap aktivitas otak. Banyak penelitian menggunakan teknik perekaman aktivitas otak seperti EEG dan pencitraan saraf seperti fMRI untuk mengamati bagaimana meditasi dapat memengaruhi perubahan aktivitas otak.

Sebagai contoh, satu studi awal menggunakan EEG untuk merekam aktivitas otak para meditator Zen yang berpengalaman. Para peneliti mengamati munculnya gelombang Alfa, peningkatan amplitudo gelombang Alfa, penurunan gelombang Alfa, dan munculnya gelombang Theta. Perubahan dalam kondisi EEG ini sejalan dengan proses meditasi yang dipraktikkan subjek. Aktivitas Alfa dikaitkan dengan kondisi pikiran yang rileks, tenang, dan jernih, dan aktivitas Theta pada orang dewasa dikaitkan dengan rasa kantuk.

Neurosains Depresi

Berbagai struktur di dalam otak diyakini berperan dalam depresi. Pada tingkat biologis, para ahli neurosains telah mengidentifikasi bahwa gen tertentu dapat memengaruhi seberapa rentan seseorang terhadap suasana hati yang buruk dan bagaimana mereka merespons pengobatan.

Para peneliti telah menggunakan teknik pencitraan saraf dan tomografi untuk memahami bagaimana depresi memengaruhi wilayah dan fungsinya. Pemindaian fMRI dapat mengukur perubahan di wilayah otak saat merespons rangsangan, dan tomografi terkomputasi emisi foton tunggal (SPECT) serta tomografi emisi positron (PET) dapat mengukur kepadatan dan distribusi neurotransmiter.

Pada otak yang mengalami depresi, komunikasi antarneuron mungkin tidak teratur — misalnya, neuroreseptor mungkin merespons neurotransmiter secara tidak efektif. Penting untuk dicatat bahwa depresi mungkin tidak hanya disebabkan oleh rendahnya tingkat neurotransmiter saja. Seiring para peneliti mengeksplorasi neurosains depresi lebih dalam, mereka memberikan pemahaman yang lebih baik tentang banyak kemungkinan penyebab depresi, termasuk trauma, genetika, stres, dan kondisi medis.

Neurosains Adiksi

Stigma masyarakat telah mencirikan adiksi sebagai akibat dari cacat moral atau kemauan yang lemah. Penelitian tentang neurosains adiksi selama 30 tahun terakhir telah membuktikan bahwa adiksi sebenarnya adalah gangguan otak kronis. Adiksi mengganggu sistem sirkuit saraf (disebut sirkuit neuro) yang terlibat dalam motivasi dan penghargaan. Neurosains adiksi mempelajari proses neurologis yang mendasari faktor biologis, sosial, dan budaya yang berkontribusi pada seberapa rentan seseorang terhadap adiksi dan penyalahgunaan zat.

Video Neurosains Adiksi
Neurosains Musik

Neurosains musik berupaya memahami mekanisme saraf yang terlibat dalam proses kognitif mendengarkan, memainkan, menciptakan, dan membaca musik.

Karena musik memengaruhi kita secara emosional dan fisik, ada banyak penelitian independen yang dilakukan seputar neurosains musik. Misalnya, para peneliti telah mempelajari bagaimana musik berkontribusi pada ingatan memori pada subjek yang menderita Demensia atau Alzheimer.

Neurosains musik juga mencakup penelitian konsumen. Salah satu eksperimen merekam data EEG dari tiga artis terkenal Norwegia saat mereka mendengarkan musik dari berbagai genre. Data EEG yang direkam dianalisis menggunakan algoritma untuk mendeteksi apakah artis terkenal menyukai musik yang mereka dengarkan. Tonton video di bawah ini untuk mengetahui apakah Lars Vaular, Ole Paus, dan Margaret Berger adalah musisi favorit mereka sendiri.

Video “Memahami Apresiasi Kita terhadap Musik”


Neurosains Memori

Memori melibatkan proses kognitif dan saraf yang kompleks, dan para ilmuwan masih menyelidiki neurosains memori. Namun, kita memiliki pemahaman mendasar tentang bagaimana pengalaman dikodekan di dalam otak. Memori baru terbentuk ketika sinapsis diubah atau dialihkan. Hipokampus dan wilayah parahipokampus mengubah peristiwa jangka pendek menjadi memori jangka panjang. Amigdala mengintegrasikan emosi ke dalam pengalaman hidup kita.


Neurosains Kesadaran

Kesadaran memengaruhi perilaku manusia, sehingga neurosains memberikan lensa untuk menjelaskan kesadaran. Studi tentang neurosains kesadaran terutama berupaya menjawab sifat saraf apa yang menjelaskan kapan suatu kondisi sadar atau tidak (kesadaran umum) dan sifat saraf mana yang mengidentifikasi dasar dari kondisi sadar (kesadaran spesifik).

 

Bidang Neurosains

Karena neurosains merupakan studi interdisipliner, penelitian dan perkembangan modern dapat dikategorikan ke dalam banyak bidang neurosains yang berbeda.

Daftar bidang neurosains:

Di bagian berikut, kami akan menjelaskan perbedaan antara neurosains dan psikologi serta neurosains vs neurologi, mendeskripsikan bidang neurosains utama (neurosains kognitif dan perilaku), dan mendefinisikan bidang baru lainnya.

  • Neurosains Afektif (Neurosains Emosi)

  • Neurosains Perilaku

  • Neurosains Seluler

  • Neurosains Klinis

  • Neurosains Kognitif

  • Neurosains Komputasional

  • Neurosains Budaya

  • Neurosains Kognitif Perkembangan

  • Perkembangan

  • Neurosains Perkembangan

  • Neurosains Evolusioner

  • Neurosains Pendidikan

  • Neurosains Molekuler

  • Neurosains Medis

  • Rekayasa saraf

  • Neuroanatomi

  • Neurokimia

  • Neuroekonomi

  • Neuroetika

  • Neuroetologi

  • Neurogastronomi

  • Neurogenetika

  • Pencitraan Saraf (Neuroimaging)

  • Neuroimunologi

  • Neuroinformatika

  • Neurolinguistik

  • Neuromarketing

  • Neurofisika

  • Neurofisiologi

  • Neuropsikologi

  • Paleoneurobiologi

  • Neurosains Sosial

  • Neurosains Sistem

  • Neurosains Teoretis

  • Neurosains Translasi

 

Apa perbedaan antara Neurosains dan Psikologi?

Bagaimana neurosains berkaitan dengan psikologi? Mari kita tinjau kembali definisi neurosains. Neurosains adalah studi tentang proses kimia, biologi, dan anatomi yang memengaruhi perilaku dan fungsi otak, sedangkan psikologi adalah studi abstrak tentang perilaku manusia. Anda dapat mempelajari psikologi dan belajar tentang sifat manusia, tetapi tanpa pengetahuan ilmiah tentang bagaimana otak berfungsi, Anda mungkin tidak mendapatkan gambaran lengkapnya. Para ilmuwan masih menemukan bagaimana otak terlibat dalam proses psikologis seperti kepribadian, perilaku, dan emosi.

 

Neurologi vs Neurosains

Neurosains berkaitan dengan ilmu yang mempelajari sitem saraf, sedangkan neurologi berkaitan dengan perawatan medisnya. Neurologi adalah bidang kedokteran yang berspesialisasi dalam sistem saraf pusat, perifer, dan otonom. Dokter spesialis neurologi (Neurolog) mengendiagnosis dan mengobati penyakit serta gangguan saraf.

 

Neurosains Kognitif

Neurosains kognitif adalah subbidang neurosains yang mempelajari proses biologis yang mendasari kognisi, terutama yang berkaitan dengan koneksi saraf. Tujuan dari neurosains kognitif adalah untuk menentukan bagaimana otak mencapai fungsi-fungsi yang dilakukannya. Neurosains kognitif dianggap sebagai cabang dari psikologi dan neurosains (sains kognitif vs neurosains) karena menggabungkan ilmu biologi dengan ilmu perilaku, seperti psikiatri dan psikologi. Teknologi yang digunakan dalam penelitian neurosains, khususnya pencitraan saraf, memberikan wawasan tentang pengamatan perilaku ketika data perilaku tidak mencukupi.

 

Contoh Neurosains Kognitif

Meneliti eksperimen neurosains kognitif sangat membantu untuk memahami penerapan nyata bidang ini. Sebuah eksperimen pemenang penghargaan baru-baru ini mengeksplorasi peran dopamin, yaitu neurotransmiter yang terkait dengan perasaan puas, dalam pengambilan keputusan. Manusia perlu mampu membuat keputusan yang menguntungkan mereka untuk bertahan hidup. Ketika kita membuat keputusan yang menghasilkan penghargaan, tingkat aktivitas neuron dopamin meningkat, dan akhirnya respons ini terjadi bahkan saat mengantisipasi penghargaan.

Proses biologis inilah alasan mengapa kita mencari penghargaan yang lebih besar dan lebih tinggi, seperti promosi atau gelar, karena jumlah penghargaan yang lebih tinggi dikaitkan dengan peluang bertahan hidup yang lebih tinggi. Pengambilan keputusan adalah contoh proses biologis yang memengaruhi kognisi (contoh neurosains kognitif).


Neurosains Perilaku

Neurosains perilaku mengungkap bagaimana otak memengaruhi perilaku dengan menerapkan biologi pada studi fisiologi, genetika, dan mekanisme perkembangan. Seperti namanya, subbidang ini adalah penghubung antara neurosains dan perilaku. Neurosains perilaku berfokus pada sel saraf, neurotransmiter, dan sirkuit saraf untuk menyelidiki proses biologis yang mendasari perilaku normal dan abnormal (neurosains biologis).

Banyak eksperimen neurosains perilaku yang berpengaruh telah menarik kesimpulan penting menggunakan subjek non-manusia — sering kali monyet, tikus besar, atau tikus kecil — yang mengarah pada asumsi bahwa organisme manusia dan non-manusia memiliki kesamaan biologis dan perilaku. Neurosains perilaku juga disebut psikologi biologis, biopsikologi, atau psikobiologi.

 

Neurosains Komputasional

Neurosains komputasional menggunakan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan, dan, pada gilirannya, ke tingkat kognisi dan perilaku.

 

Neurosains Sosial

Neurosains sosial mempelajari dan menerapkan konsep biologis untuk memahami proses dan perilaku sosial. Karena manusia adalah spesies sosial, kita menciptakan unit sosial seperti keluarga, komunitas, lingkungan sekitar. Neurosains sosial menegaskan bahwa unit-unit sosial ini ada karena perilaku sosial terkait membantu manusia untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

 

Neurosains Klinis

Neurosains klinis mempelajari mekanisme biologis yang mendasari gangguan dan penyakit saraf serta berupaya mengembangkan cara mendiagnosis dan mengobati gangguan tersebut. Neurosains klinis juga disebut neurosains medis.


Neurosains Pendidikan

Neurosains pendidikan mengeksplorasi hubungan antara proses biologis dan pendidikan dengan menyelidiki proses saraf yang terlibat dalam belajar, membaca, melakukan perhitungan, dan gangguan perkembangan saraf terkait pendidikan seperti disleksia dan ADHD.


Neurosains Sistem

Neurosains sistem mencakup studi tentang bagaimana sel-sel saraf berperilaku dalam jalur saraf, sirkuit saraf, dan jaringan saraf. Neurosains sistem berupaya memahami struktur dan fungsi otak baik pada tingkat molekuler dan seluler (misalnya, bagaimana sirkuit saraf menganalisis informasi sensorik dan menjalankan fungsi tertentu) maupun tingkat kognitif dan perilaku (bagaimana bahasa dan memori bekerja).


Neurosains Kognitif Perkembangan

Neurosains kognitif perkembangan memeriksa proses psikologis dan dasar neurologisnya dalam pikiran yang sedang berkembang — termasuk bagaimana perubahan biologis dan lingkungan memengaruhi otak seiring bertambahnya usia anak.


Neurosains Perkembangan

Neurosains perkembangan memberikan wawasan tentang proses yang menghasilkan dan memengaruhi sistem saraf, dengan fokus pada perkembangan seluler dan molekulernya terutama selama periode prenatal.


Neurosains Teoretis

Istilah "Neurosains Teoretis" sering kali digunakan secara bergantian dengan "Neurosains Komputasional" (penggunaan analisis teoretis, simulasi komputer, dan model matematika untuk memahami fungsi saraf dari tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan hingga tingkat kognisi dan perilaku). Perbedaan halus antara neurosains teoretis dan komputasional adalah bahwa neurosains teoretis menekankan pada pengajuan pendekatan teoretis untuk mempelajari otak daripada mengajukan model matematika dan pengumpulan data.


Neurosains Translasi

Neurosains translasi bertujuan untuk mengembangkan aplikasi klinis, solusi, dan terapi untuk gangguan saraf. Aplikasi ini mencakup antarmuka otak komputer serta implan pendengaran dan retina.


Neurosains Molekuler

Neurosains molekuler menerapkan biologi molekuler dan genetika molekuler pada studi sistem saraf. Subbidang ini mengamati bagaimana neuron merespons sinyal molekuler, bagaimana akson membentuk pola konektivitas, dan dasar molekuler dari neuroplastisitas — kemampuan otak untuk mengubah dirinya sendiri. Neurosains molekuler dan seluler sama-sama berupaya memahami bagaimana neuron berkembang dan bagaimana perubahan genetik memengaruhi fungsi biologis. Neurosains seluler mempelajari neuron pada tingkat sel — bagaimana neuron bekerja sama, bagaimana neuron saling memengaruhi, serta berbagai jenis dan fungsi neuron.


Neurosains Emosi

Neurosains emosi, sering disebut neurosains afektif, adalah studi tentang mekanisme saraf emosi. Emosi dianggap terkait langsung dengan struktur dalam sistem limbik di pusat otak. Neurosains afektif menggabungkan neurosains dengan psikologi. Misalnya, bidang ini mungkin mengeksplorasi tumpang tindih dalam mekanisme saraf dan mental antara proses emosional dan non-emosional, yang hingga baru-baru ini dianggap oleh para peneliti sebagai proses kognitif yang terpisah.


Sejarah Singkat Neurosains

Beberapa kontribusi paling awal untuk neurosains dibuat oleh para filsuf. Hingga tahun 400-300 SM, jantung dipandang sebagai sumber kesadaran. Hippocrates dan Plato menantang gagasan tersebut dengan mengadvokasikan otak sebagai aktor dalam sensasi dan kecerdasan.

Dokter Luigi Galvani menemukan listrik hewan pada akhir tahun 1700-an, menjadi salah satu orang pertama yang mempelajari sinyal listrik dari neuron dan otot.

Pada awal tahun 1800-an, ahli fisiologi Prancis Jean Pierre Flourens merintis eksperimen ablasi (lesi bedah otak) dan menjadi orang pertama yang membuktikan bahwa pikiran terletak di otak, bukan di jantung. Flourens mengamati efek yang ditimbulkan oleh pengangkatan berbagai bagian sistem saraf.

Sejumlah ilmuwan di akhir abad ke-19 membuka jalan bagi pemahaman neurosains tentang aktivitas listrik otak. Emil du Bois-Reymond mendemonstrasikan sifat listrik dari sinyal saraf, Hermann von Helmholtz mengukur kecepatan sinyal saraf, dan Richard Caton serta Adolf Beck mengamati aktivitas listrik di belahan otak kelinci, monyet, dan anjing.

Camillo Golgi mengembangkan metode pewarnaan (sekarang dikenal sebagai Pewarnaan Golgi) untuk memvisualisasikan jaringan saraf di bawah mikroskop cahaya. Teknik ini digunakan oleh Santiago Ramón y Cajal dan menghasilkan pembentukan teori neuron, konsep bahwa sistem saraf terdiri dari sel-sel individual. Golgi dan Ramón y Cajal kemudian memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1906.

Paul Broca, John Hughlings Jackson, dan Carl Wernicke semuanya membantu berkontribusi pada hipotesis "lokalisasi fungsi" neurosains, yang menunjukkan bahwa bagian-bagian tertentu dari otak bertanggung jawab atas fungsi-fungsi tertentu, di akhir tahun 1800-an.

Neurosains secara resmi ditetapkan sebagai disiplin akademis pada tahun 1950-an dan 60-an. David Rioch, Francis O. Schmitt, James L. McGaugh, dan Stephen Kuffler termasuk di antara orang pertama yang mengintegrasikan neurosains ke dalam lembaga penelitian biomedis serta mendirikan departemen dan program penelitian neurosains.

Meningkatnya minat ini menyebabkan terbentuknya beberapa organisasi neurosains pada akhir tahun 1960-an yang masih ada hingga sekarang. Ini termasuk Organisasi Penelitian Otak Internasional (IBRO), Perhimpunan Internasional untuk Neurokimia, Perhimpunan Otak dan Perilaku Eropa, dan Perhimpunan untuk Neurosains.

Baru-baru ini, sejumlah disiplin ilmu terapan telah muncul dari neurosains, seperti neuromarketing, neuroekonomi, neuropendidikan, neuroetika, dan neurohukum.


Siapa yang Menemukan Neurosains?

Santiago Ramón y Cajal disebut sebagai "bapak neurosains" karena penyelidikan rintisannya terhadap struktur mikroskopis otak. Ramón y Cajal memberikan bukti untuk teori neuron, yang dianggap sebagai fondasi neurosains modern. Dia menunjukkan bahwa sel saraf bersifat individual dan berdampingan (saling berdekatan), bukan menyatu, dan menemukan kerucut pertumbuhan aksonal (perpanjangan neurit yang berkembang yang mencari target sinaptiknya).


Neurosains EEG

Penelitian neurosains sering menggunakan teknik pencitraan saraf seperti elektroensefalografi (EEG) untuk menganalisis otak. EEG adalah proses elektrofisiologis yang merekam aktivitas listrik otak. Ahli neurosains dapat menganalisis data EEG untuk memahami proses kognitif yang mendasari perilaku manusia. Misalnya, ahli neurosains kognitif telah menggunakan EEG untuk memantau bagaimana aktivitas otak berubah secara merespons rangsangan yang berbeda (neurosains kognitif EEG).

Karena EEG menyediakan cara ilmiah untuk mempelajari umpan balik dan perilaku individu, EEG juga merupakan solusi berharga untuk wawasan konsumen. Penggunaan neuroteknologi seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neurosains konsumen atau neuromarketing (pemasaran neurosains).

 

EEG Klinis dan Neurosains

EEG Klinis dan Neurosains menggunakan EEG untuk mendiagnosis dan memantau pasien dengan epilepsi, stroke, atau gangguan lainnya, di mana teknologi lain tidak dapat digunakan karena keadaan tertentu (misalnya, pasien dengan fragmen atau pelat logam di kepala tidak dapat menjalani studi MRI). EEG juga digunakan dalam rehabilitasi atau pemulihan fungsi untuk subjek yang menderita kelumpuhan atau gangguan motorik melalui penggunaannya sebagai antarmuka otak-komputer. EEG Klinis juga dapat digunakan untuk menilai gangguan tidur.


Manfaat EEG untuk Penelitian Neurosains
  • Dibandingkan dengan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI), EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi, artinya EEG dapat menangkap reaksi cepat otak yang terjadi dalam kecepatan milidetik. Hal ini memungkinkannya selaras dengan sangat akurat mengenai apa yang terjadi di dalam otak dan di lingkungan luar.

  • Data EEG dikumpulkan secara non-invasif. Sebagai perbandingan, elektrokortikografi memerlukan bedah saraf untuk menempatkan elektroda secara langsung pada permukaan otak.

  • Dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi proses tersembunyi (proses yang tidak memerlukan respons). Metode ini juga dapat digunakan pada subjek yang tidak mampu melakukan respons motorik.

  • Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek-aspek penting dari waktu pematangan otak.

  • Tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI menggunakan magnet kuat yang dilarang bagi pasien dengan alat bantu atau implan logam, seperti alat pacu jantung.

 

Apakah Emotiv Menawarkan Produk Neurosains?

Emotiv menawarkan sejumlah produk neurosains untuk penelitian neurosains akademis, penelitian konsumen, kinerja kognitif, neuromarketing, dan aplikasi teknologi yang dikendalikan otak. Solusi neurosains Emotiv meliputi perangkat lunak neurosains, perangkat lunak BCI, dan teknologi perangkat keras EEG.

EmotivPro adalah solusi perangkat lunak neurosains untuk penelitian dan pendidikan, yang memungkinkan pengguna menganalisis data EEG, menampilkan rekaman EEG secara real-time, dan menandai peristiwa. Perangkat lunak EmotivBCI adalah perangkat lunak antarmuka otak-komputer yang dapat digunakan untuk menerapkan BCI secara langsung di dalam komputer. Alat neurosains tambahan dari Emotiv termasuk perangkat lunak visualisasi otak BrainViz.

Produk neurosains Emotiv untuk teknologi pengukuran otak dianggap sebagai perangkat EEG Brainwear® seluler dan nirkabel paling hemat biaya dan tepercaya di pasaran. Untuk penelitian neurosains dan penggunaan komersial, headset Emotiv EPOC+ yang memenangkan penghargaan dan edisi ulang tahun ke-10 Epoc X menyediakan data otak tingkat profesional. Cap Emotiv EPOC Flex menawarkan cakupan berkepadatan tinggi dan sensor elektroensefalogram yang dapat dipindahkan, sangat optimal untuk penelitian neurosains.