Network
KABAR BESUKI - Para ilmuwan mengungkapkan bahwa ada perbedaan aneh antara otak manusia dan mamalia lainnya.
Tim peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menemukan bahwa, dibandingkan dengan mamalia lain, otak manusia memiliki jumlah saluran saraf yang jauh lebih rendah yang memungkinkan aliran ion seperti kalsium, kalium, dan natrium.
Aliran ini menghasilkan impuls listrik yang memungkinkan neuron untuk berkomunikasi satu sama lain.
Memiliki lebih sedikit dapat berarti bahwa otak manusia dapat beroperasi lebih efisien, mengalihkan sumber daya ke fungsi kognitif yang lebih kompleks.
"Studi perbandingan sebelumnya menetapkan bahwa otak manusia dibangun seperti otak mamalia lainnya, jadi kami terkejut menemukan bukti kuat bahwa neuron manusia itu istimewa," kata ahli saraf Lou Beaulieu-Laroche, dikutip Kabar Besuki dari Science alert.
Benih temuan itu ditanam pada tahun 2018, ketika Beaulieu-Laroche dan rekannya Mark Harnet dari MIT melakukan penelitian yang membandingkan otak tikus dengan otak manusia.
Salah satu temuan mereka berkaitan dengan dendrit, struktur percabangan di ujung sel saraf di mana impuls listrik otak diterima melalui saluran ion.
Baca Juga: Soal Reuni 212 pada Desember Mendatang, Ferdinand Sampai Heran: Entah untuk Apa dan Tak Berguna Itu
Dari sini, dendrit menghasilkan apa yang kita sebut potensial aksi, yang mentransfer sinyal ke depan.
Ketika membandingkan otak kedua spesies, para peneliti menemukan bahwa dendrit manusia memiliki kepadatan saluran ion yang lebih rendah dibandingkan dengan dendrit tikus.
Penelitian baru telah diperluas untuk memasukkan 10 spesies seperti curut, tikus, gerbil, tikus, musang, marmot, kelinci, marmoset, kera dan, tentu saja, manusia, menggunakan sampel jaringan yang diambil dari pasien epilepsi selama operasi otak.
Analisis struktur fisik otak ini mengungkapkan bahwa kepadatan saluran ion meningkat dengan ukuran neuron, dengan satu pengecualian yakni otak manusia.
Oleh karena itu, para peneliti menyimpulkan, adalah untuk mempertahankan kepadatan saluran ion di berbagai ukuran otak. Jadi, meskipun tikus memiliki jumlah neuron yang lebih tinggi daripada kelinci atau kera dalam volume otak tertentu, kepadatan saluran ion dalam volume itu konsisten.
"Rencana bangunan ini konsisten di sembilan spesies mamalia yang berbeda," imbuhnya.
"Apa yang tampak seperti korteks yang coba lakukan adalah menjaga jumlah saluran ion per satuan volume yang sama di semua spesies. Ini berarti bahwa untuk volume korteks tertentu, biaya energinya sama, setidaknya untuk saluran ion," tuturnya.
Kepadatan saluran ion yang sangat rendah di otak manusia sangat mencolok, jika dibandingkan dengan semua otak lainnya.
Semua hewan pembanding secara signifikan lebih kecil dari manusia, tentu saja, jadi mungkin layak untuk menguji sampel hewan yang lebih besar.
Namun, kera sering digunakan dalam penelitian sebagai model untuk otak manusia.
Para peneliti menduga pertukaran evolusioner mungkin terjadi pada manusia ini adalah saat sistem biologis kehilangan atau menghilangkan sifat untuk pengoptimalan di tempat lain.
Misalnya, dibutuhkan energi untuk memompa ion melalui dendrit. Dengan meminimalkan densitas saluran ion, otak manusia mungkin dapat menerapkan penghematan energi di tempat lain mungkin dalam koneksi sinaptik yang lebih kompleks, atau potensial aksi yang lebih cepat.
"Jika otak dapat menghemat energi dengan mengurangi kepadatan saluran ion, ia dapat menghabiskan energi itu untuk proses neuron atau sirkuit lainnya," tegasnya.
"Kami berpikir bahwa manusia telah berevolusi dari rencana pembangunan yang sebelumnya membatasi ukuran korteks, dan mereka menemukan cara untuk menjadi lebih efisien secara energi, sehingga Anda menghabiskan lebih sedikit ATP [molekul energi] per volume dibandingkan dengan spesies lain," ungkapnya.
Temuan ini mengungkapkan, kata para peneliti, jalan yang menarik untuk penyelidikan lebih lanjut.
Dalam penelitian masa depan, tim ilmuwan berharap untuk mengeksplorasi tekanan evolusioner yang mungkin menyebabkan perbedaan ini, dan mengisolasi ke mana tepatnya, energi otak ekstra itu pergi.***
