Otak Kita bagai Tarian Burung di Langit, Menyingkap Misteri Kesadaran

Otak tidak seperti mesin, melainkan seperti gumaman kawanan burung jalak atau simfoni orkestra.

***

Kala ribuan burung Bangau terbang bersama dalam formasi yang berubah-ubah di langit senja, mereka menciptakan pola yang dikenal sebagai murmuration. Fenomena ini tampak seperti tarian udara yang terkoordinasi tanpa pemimpin tunggal.

Setiap burung mengikuti aturan sederhana dalam berinteraksi dengan kawannya. Namun,  dari interaksi lokal ini muncul perilaku kompleks yang dapat merespons cepat terhadap ancaman atau perubahan lingkungan.

Prinsip emergence ini, perilaku canggih muncul bukan dari kontrol pusat, tetapi dari interaksi itu sendiri. Pun tampak dalam berbagai aspek alam dan masyarakat manusia.

Contohnya, harga pasar muncul dari keputusan perdagangan individu yang tak terhitung jumlahnya, masing-masing berdasarkan informasi parsial dan strategi pribadi. Namun, interaksi kolektif mereka menghasilkan sistem dinamis yang mengintegrasikan informasi dari seluruh dunia.

Bahasa manusia berkembang melalui proses emergence serupa. Tidak ada individu atau komite yang memutuskan bahwa "LOL" harus masuk dalam penggunaan umum atau bahwa makna "cool" harus meluas. Sebaliknya, perubahan ini hasil dari jutaan interaksi linguistik harian, dengan pola bicara baru muncul dari perilaku kolektif para penutur.

Berbagai contoh tersebut menyoroti karakteristik utama dari sistem yang sangat saling terhubung: interaksi kaya antara bagian-bagian penyusun menghasilkan properti yang menentang analisis reduktif. Prinsip emergence ini, yang terlihat di berbagai bidang, memberikan lensa kuat untuk memeriksa salah satu misteri paling sulit di era kita: bagaimana otak bekerja.

Gagasan inti tentang emergence menginspirasi Luiz Pessoa dalam artikelnya di aeon.co, berjudul "How the Human Brain is Like a Murmuration of Starlings" mengembangkan konsep yang ia sebut sebagai "otak yang terjalin" (entangled brain). Kebutuhan untuk memahami otak sebagai sistem yang kompleks secara interaksional.

Fungsi muncul dari jaringan wilayah yang tersebar dan tumpang tindih, bukan dari area tertentu. Meskipun kerangka kerja ini masih merupakan pandangan minoritas dalam ilmu saraf, kita menyaksikan transisi paradigma secara bertahap, dengan semakin banyak peneliti mengakui keterbatasan cara berpikir tradisional.

Ilmu kompleksitas adalah bidang interdisipliner yang mempelajari sistem yang terdiri dari banyak komponen yang saling berinteraksi, yang perilaku kolektifnya menghasilkan properti kolektif. Fenomena yang tidak dapat dijelaskan sepenuhnya dengan menganalisis bagian-bagian individu secara terpisah. Sistem seperti ekosistem, ekonomi, atau otak, dicirikan oleh dinamika nonlinier, adaptabilitas, organisasi diri, dan interaksi jaringan yang mencakup berbagai skala spasial dan temporal.

Sejarah ilmu saraf menunjukkan upaya untuk memetakan fungsi otak ke area tertentu. Namun, pendekatan ini menghadapi tantangan karena banyak fungsi mental tidak dapat dikaitkan dengan satu area spesifik.

Sebaliknya, otak menunjukkan konektivitas kombinatorial yang masif, dengan neuron yang terus-menerus bertukar sinyal elektrokimia satu sama lain. Struktur seperti thalamus, yang sebelumnya dianggap sebagai perantara pasif, ternyata sangat terhubung dengan seluruh korteks, membentuk sistem kortikal-thalamik yang kompleks.

Organisasi koneksional otak memungkinkan fleksibilitas luar biasa dalam memroses informasi dan mengontrol perilaku. Sinyal dari berbagai jenis dapat dipertukarkan dan diintegrasikan dengan berbagai cara.

Potensi pencampuran ini menantang cara tradisional kita dalam memandang pikiran dan otak dalam istilah label sederhana seperti: persepsi, kognisi, emosi, dan aksi. Sebaliknya, kita perlu mempertimbangkan ansambel neuron yang tersebar di berbagai wilayah otak, mirip dengan murmuration burung jalak yang membentuk pola tunggal dari perilaku kolektif burung individu.

Ansambel neuron yang tersebar ini sering kali tumpang tindih dan berubah seiring waktu. Seperti halnya biola yang mungkin menjadi bagian dari bagian string pada satu saat dan bergabung dengan ansambel yang lebih kecil pada saat berikutnya, wilayah otak dapat berpartisipasi dalam beberapa jaringan secara bersamaan dan mengubah perannya sesuai kebutuhan. Fleksibilitas ini membantu menjelaskan bagaimana otak dapat mendukung berbagai perilaku kompleks menggunakan jumlah wilayah yang terbatas.

Kategori seperti persepsi, kognisi, aksi, emosi, dan motivasi tidak hanya menjadi judul buku teks pengantar, tetapi juga mencerminkan bagaimana psikolog dan ahli saraf mengonseptualisasikan organisasi pikiran dan otak. Mereka berusaha membagi otak menjadi wilayah yang memiliki preferensi untuk proses yang mendukung jenis aktivitas mental tertentu.

Organisasi modular ini, meskipun populer, tidak konsisten dengan prinsip neuroarsitektur anatomi dan fungsional yang telah dibahas. Konektivitas kombinatorial otak yang masif dan koordinasi fungsional yang sangat tersebar menantang pembagian yang bersih antara domain mental tradisional.

Wilayah otak secara dinamis berafiliasi dengan beberapa jaringan dalam cara yang bergantung pada konteks, membentuk koalisi yang berkumpul dan bubar berdasarkan tuntutan saat ini. Kompleksitas interaksional ini berarti bahwa fungsi tidak dilokalisasi ke modul-modul diskrit tetapi muncul dari koordinasi terdesentralisasi di seluruh ansambel multiregion. Properti yang muncul dari interaksi ini tidak dapat direduksi ke komponen individu, membuat kerangka kerja modular yang ketat tidak memadai untuk menangkap sifat otak yang terjalin.

Mengapa otak begitu terjalin, dan dengan demikian sangat berbeda dari sistem buatan manusia? Otak telah berevolusi untuk memberikan respons adaptif terhadap tantangan yang dihadapi makhluk hidup, memromosikan kelangsungan hidup dan reproduksi, bukan untuk menyelesaikan masalah kognitif atau emosional yang terisolasi.

Dalam konteks ini, bahkan kosakata mental ilmu saraf dan psikologi (perhatian, kontrol kognitif, ketakutan, dll), dengan asal-usul yang terputus dari studi perilaku hewan, memberikan pilar teoretis yang bermasalah. Implikasi dari otak yang terjalin sangat besar untuk pemahaman proses otak yang sehat dan tidak sehat.

Umum bagi ilmuwan untuk mencari satu sumber unik dari gangguan psikologis. Namun, menurut gagasan yang dijelaskan di sini, kita tidak boleh mengharapkan penentu unik untuk keadaan psikologis. Kecemasan, PTSD, depresi, dan sebagainya harus dilihat sebagai entitas tingkat sistem.

Perubahan di seluruh beberapa sirkuit otak, yang mencakup berbagai wilayah otak, hampir pasti terlibat. Sebagai konsekuensi langsung, keadaan sehat atau tidak sehat tidak boleh dilihat sebagai emosional, motivasional, atau kognitif. Klasifikasi semacam itu bersifat superfisial dan mengabaikan percampuran yang dihasilkan dari organisasi anatomi dan fungsional otak.