Sains
Detail Baru Peta Otak Mengungkap Kenapa Manusia Berbeda dengan Hewan
ANTARIKSA -- Para ilmuwan baru saja merilis atlas otak manusia terbesar dan paling rinci yang pernah dibuat. Peta itu merinci susunan dan cara kerja 3.300 jenis sel otak yang selama ini baru sebagian kecil diketahui sains.
Hasil penelitian tersebut dirilis pada Kamis, 12 Oktober dalam bentuk 21 makalah baru yang diterbitkan di tiga jurnal: Science, Science Advances, dan Science Translational Medicine.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
"Atlas ini akan membantu studi tentang penyakit, kognisi, dan apa yang menjadikan kita manusia, antara lain," kata para penulis.
Ed Lein, ahli saraf di Allen Institute for Brain Science dan penulis utama lima makalah tersebut mengatakan, hasil penelitian itu bukan sekedar atlas. “Ini benar-benar membuka bidang baru, di mana Anda sekarang dapat melihat dengan resolusi seluler yang sangat tinggi pada otak spesies yang biasanya tidak mungkin dilakukan di masa lalu,” katanya.
Baca Juga: Miniatur Otak Manusia akan Ditanam di Stasiun Luar Angkasa
Penelitian ini dilakukan sebagai bagian dari proyek Institut Kesehatan Nasional AS yang dikenal sebagai Penelitian Otak melalui Jaringan Sensus Sel Inisiatif Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) atau BICCN. Diluncurkan pada 2017, proyek besar itu bertujuan membuat katalog sel-sel yang ditemukan di otak tikus, manusia, dan primata nonmanusia seperti monyet.
Sel-sel itu termasuk neuron (sel otak yang berkomunikasi melalui pesan kimia dan listrik) dan sel non-neuronal dalam jumlah yang kira-kira sama. Sel non-neuronal ini termasuk glia, sejenis sel otak yang memberikan dukungan struktural, nutrisi, dan isolasi pada neuron sekaligus mengatur cara neuron mengirimkan sinyal.
Otak manusia dewasa diperkirakan mengandung 86 miliar neuron, dan sekitar 84 miliar sel non-neuronal lainnya. "Atlas otak manusia BICCN menggunakan teknik mutakhir yang sebelumnya banyak digunakan pada hewan," tulis Mattia Maroso, editor senior jurnal Science, dalam edisi khusus yang diterbitkan Kamis.
Para ilmuwan menggunakan transkriptomik, yang melibatkan pembuatan katalog semua RNA dalam sel individual. RNA adalah molekul genetik yang berisi instruksi untuk membangun protein dan melakukan pekerjaan penting lainnya.
Mereka juga menggunakan epigenomics, yang melibatkan pemeriksaan label kimia yang berada di atas DNA dan mengontrol bagaimana gen digunakan. Penelitian tersendiri yang termasuk dalam BICCN itu mencakup data dari ratusan ribu hingga jutaan sel otak.
Dengan menggabungkan teknik-teknik ini, para peneliti membuat peta skala sel tunggal dari otak manusia yang sedang tumbuh dan dewasa, serta otak primata yang disebut marmoset (Callithrix) dan kera (Macaca). Beberapa penelitian juga mengamati otak simpanse (Pan troglodytes) dan gorila (Gorila).
Baca Juga: Otak Kosmonot Berubah Mengejutkan Usai Misi Luar Angkasa
Penelitian itu memungkinkan adanya perbandingan langsung antara otak manusia dan otak primata. Kemudian, mengungkapkan bahwa berbagai jenis sel yang ditemukan di otak kita juga ditemukan pada simpanse dan gorila. Namun meskipun memiliki tipe sel yang sama, aktivitas gen sel-sel tersebut tampaknya sangat berbeda pada manusia dan bangsa kera. Hal itu mengubah cara sel-sel tersebut bekerja sama.
“(Sel otak manusia) Ini benar-benar berhubungan, bagaimana sel-sel ini berbicara satu sama lain, yang membuat kita berbeda dengan simpanse (binatang),” kata Trygve Bakken, ahli saraf di Allen Institute yang bekerja pada penelitian primata kepada Times.
Meskipun detailnya belum pernah terlihat sebelumnya, atlas otak manusia adalah rancangan awal. Ke depan, para ilmuwan ingin memecahkan kode fungsi sel-sel yang baru ditemukan di otak, banyak di antaranya terletak jauh di dalam otak, dalam struktur seperti batang otak.
Para ilmuwan juga ingin memahami bagaimana aktivitas gen berbagai sel berkontribusi terhadap perkembangan penyakit neurologis.
Baca Juga: Waduh, 20 Tahun Lagi Manusia tak Bisa Melihat Bintang?
Dalam sebuah pernyataan yang menyertai 21 makalah yang baru diterbitkan, jurnal Science menulis: Jika kita ingin memahami apa yang menjadikan kita manusia, dan mekanisme yang bertanggung jawab atas perkembangan gangguan neurologis, pertama-tama kita perlu memiliki pengetahuan mendalam tentang tingkat sel otak manusia, itulah inti dari kumpulan makalah dari BICCN ini. Sumber: Live Science/Nature
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
