Hipokampus berfungsi sebagai pusat belajar dan ingatan utama otak, tetapi ini bukan tempat … [+] dimana ingatan kita disimpan. Sebaliknya, jejak ingatan atau engram diwakili oleh hubungan antara neuron di seluruh otak. Bayangkan belajar mengendarai sepeda untuk pertama kalinya. Awalnya, terasa canggung. Setiap percobaan untuk seimbang, menginjak pedal, dan mengarahkan sepeda, jejak ingatan mulai terbentuk di otak Anda. Area yang bertanggung jawab atas kontrol motorik dan koordinasi menyala saat korteks motorik Anda belajar bagaimana mengarahkan otot Anda secara efisien. Sensasi memegang stang dan angin bertiup secara bersamaan mengaktifkan daerah sensorik otak, lebih meningkatkan jejak ingatan. Latihan memperkuat jejak ingatan, mengkonsolidasikannya menjadi ingatan prosedural. Bertahun-tahun kemudian, bahkan jika Anda sudah lama tidak naik sepeda, Anda dapat naik dengan sedikit atau tanpa kesulitan. “Ingatan otot” ini hanya mungkin karena jejak ingatan tetap kuat di otak Anda.
Setiap ingatan yang disimpan di otak kita secara fisik diwakili oleh jejak ingatan. Biologis Jerman dan psikolog, Richard Semon, adalah orang pertama yang memperkenalkan konsep ini pada tahun 1904, menciptakan istilah engram. Engram menggambarkan perubahan fisik dan biokimia yang terjadi di otak ketika ingatan terbentuk. Semon menyarankan bahwa jejak yang terbentuk dari pengalaman kita dapat diaktifkan kembali saat mengingat ingatan. Namun, ketika studi gagal menemukan engram di otak, konsep tersebut sebagian besar ditinggalkan selama beberapa dekade. Engram baru muncul ketika psikolog Kanada Donald O. Hebb mulai menyelidiki hubungan antara neuron pada tahun 1940-an.
Hipokampus berfungsi sebagai pusat belajar dan ingatan utama otak, tetapi ini bukan tempat dimana ingatan kita disimpan. Sebaliknya, jejak ingatan atau engram diwakili oleh hubungan antara neuron di seluruh otak. Bergantung pada neuron mana yang diaktifkan selama pembelajaran, hubungan selanjutnya yang terbentuk ketika beberapa wilayah otak melesat secara bersamaan membentuk representasi fisik dari ingatan. Teori Hubb merangkum “neuron yang melesat bersama, terhubung bersama,” yang berarti bahwa neuron yang melesat secara bersamaan selama suatu pengalaman membentuk hubungan.
Setiap kali hubungan ini diaktifkan, melalui latihan atau mengingat kembali ingatan tersebut, jaringan menjadi lebih kuat. Akhirnya, engram menjadi sangat kuat sehingga aktivasi satu aspek dari ingatan mengaktifkan seluruh jaringan. Sebagai contoh, bayangkan masuk ke toko roti dan disergap oleh aroma roti segar. Stimulasi sensorik dapat membawa Anda kembali ke dapur nenek Anda, di mana Anda terbangun dengan roti yang baru dipanggang setiap musim panas. Sekarang Anda tidak hanya mencium bau roti, tetapi Anda juga bisa mendengar suara dia bergeja, merasakan kehangatan dapur, dan membayangkan senyuman di wajahnya saat Anda masuk. Setiap komponen ingatan adalah bagian dari satu engram, mengaktifkan seluruh jaringan ingatan terkait.
Phenomena ini pertama kali dikonfirmasi dalam serangkaian studi yang melibatkan tikus. Engram dapat dilokalisasi dan diukur di otak selama percobaan yang melibatkan proses pembelajaran klasik. Kondisi klasik, dalam bentuk yang paling sederhana, mengasosiasikan stimulus saraf biasa dengan respons terkondisi. Sebagai contoh, dalam konteks kondisi rasa takut yang digunakan dalam banyak studi engram awal, seekor tikus mungkin mengalami kejutan di wilayah tertentu dalam lingkungannya yang sebelumnya aman. Pengalaman mendapat kejutan mengaktifkan engram di otak, yang menyimpan ingatan yang tidak menyenangkan. Ketika semua neuron diaktifkan lagi di lokasi yang sama, tikus tersebut tampaknya mengaktifkan kembali. Bahkan ketika tidak ada kejutan, ditempatkan di lokasi yang sama cukup untuk mengaktifkan kembali engram dan menyebabkan tikus membeku karena takut.