Bisa dibilang organ paling kompleks dalam tubuh, otak adalah kekacauan sel, bahan kimia, dan impuls listrik yang mengatur pikiran, perilaku, dan fungsi tubuh bawah sadar kita.
Tahun ini, Live Science meliput serangkaian penelitian menarik tentang otak, yang masing-masing mengungkapkan wawasan baru tentang cara kerja organ sekaligus menimbulkan pertanyaan baru.
Terkait: Pengatur utama peradangan ditemukan – dan itu ada di batang otak
Siklus hormon pria dan otak
Meski jarang dibicarakan, siklus hormon pria cukup mencolok. Hormon steroid dalam tubuh pria – termasuk testosteron, kortisol, dan estradiol – menurun sekitar 70% sepanjang hari dan kemudian disetel ulang dalam semalam. Tahun ini, sebuah studi pemindaian otak mengungkapkan bahwa otak kehilangan dan mendapatkan kembali volumenya tepat waktu dengan siklus harian ini. Namun, pada titik ini, masih belum jelas apakah hormon itu sendiri yang mendorong perubahan otak atau bagaimana siklus ini memengaruhi fungsi otak pria.
Otak Anda di bioskop
Banyak orang menonton film ketika mereka ingin “mematikan otak” sebentar. Namun sebuah penelitian terbaru menemukan bahwa, sebenarnya, 24 jaringan otak yang berbeda menyala saat Anda menonton berbagai jenis film. Dengan mengaitkan pola aktivitas otak dengan apa yang terjadi dalam suatu kejadian tertentu, para ilmuwan di balik penelitian ini mampu menyusun peta fungsional otak paling akurat hingga saat ini.
Transformasi otak bayi setelah lahir
Sebuah penelitian inovatif pada janin dan bayi baru lahir menyoroti bagaimana aktivitas bagian otak tertentu tiba-tiba bergeser setelah lahir. Ada peningkatan besar dalam aktivitas di jaringan subkortikal, yang bertindak seperti pusat penyampaian informasi, dan jaringan sensorimotor, yang bertanggung jawab untuk memproses rangsangan eksternal dan mengoordinasikan gerakan. Para peneliti sekarang ingin mempelajari jaringan otak yang sama pada bayi prematur, untuk melihat apakah ada perbedaan mencolok dari bayi cukup bulan.
Dorongan untuk makan
Rangkaian sederhana terbuat dari hanya tiga jenis neuron yang mungkin mendasari dorongan kita untuk makansebuah penelitian menemukan. Sel-sel otak bekerja sama untuk mendeteksi hormon pemberi sinyal rasa lapar dan pada akhirnya memicu sel-sel yang mengontrol otot untuk mengunyah. Dengan mengacaukan sirkuit ini pada tikus laboratorium, para peneliti mendorong hewan pengerat tersebut untuk makan 12 kali lebih banyak dari biasanya dan melakukan gerakan mengunyah bahkan ketika mereka tidak punya makanan.
“Gesutan permanen” kehamilan di otak
Sepanjang kehamilan, tentang 80% materi abu-abu otak kehilangan volume. Sebagian dari volume yang hilang ini muncul kembali setelah melahirkan, namun sebagian besar materi yang hilang tetap hilang. Hilangnya volume materi abu-abu serupa terjadi selama masa pubertas, saat otak “memangkas” koneksi berlebih untuk meningkatkan efisiensinya. Perubahan pada kehamilan ini mungkin mencerminkan penyempurnaan sirkuit otak yang serupa, kata para ilmuwan.
Tiga salinan dari setiap memori
Sebuah penelitian pada tikus menunjukkan bahwa otak mungkin mengalami hal tersebut menyimpan setidaknya tiga salinan dari setiap memori itu mengkodekan. Salinan-salinan ini berbeda dalam hal waktu pembuatannya, berapa lama salinan tersebut bertahan, dan seberapa dapat dimodifikasinya seiring berjalannya waktu. Memahami kapan dan bagaimana salinan berbeda ini terbentuk dapat membantu para ilmuwan mengatasi kondisi yang memengaruhi pengkodean dan pengambilan memori, seperti PTSD dan demensia.
Otak sadar yang dikembangkan di laboratorium?
Bisa organoid otak — model miniatur otak yang dikembangkan di laboratorium — pernah mendapatkan kesadaran? Live Science mengajukan pertanyaan kepada ahli saraf Kenneth Kosik, yang meyakinkan kami bahwa hal itu tidak mungkin terjadi dalam waktu dekat. Namun, masih ada perdebatan mengenai apa yang memenuhi syarat sebagai “kesadaran,” katanya. Dan ada pertanyaan besar tentang apa yang bisa terjadi jika otak kecil manusia ditransplantasikan ke hewan atau dihubungkan dengan teknologi untuk menciptakan apa yang disebut cyborg.
Terkait: Ilusi optik mengungkap aturan utama otak yang mengatur kesadaran
'Shrooms yang “melarutkan” rasa diri
Psilocybin, bahan aktif dalam jamur ajaib, dapat menyebabkan jaringan otak yang bertugas menjaga perasaan diri seseorang menjadi tidak sinkron. Disebut jaringan mode default, sirkuit otak ini paling aktif ketika orang melakukan refleksi diri dan tidak terlibat dalam tugas tertentu. Pada psilocybin dosis tinggi, aktivitas jaringan berubah untuk sementara, dengan beberapa efek bertahan beberapa minggu.
Asal usul psikosis
Sebuah studi pemindaian otak dapat membantu mengkonfirmasi teori tentang hal ini mengapa orang mengalami psikosisatau tiba-tiba terputus dari kenyataan. Dengan menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk menganalisis pemindaian, para ilmuwan menemukan “tanda tangan” yang tumpang tindih di otak penderita psikosis. Tanda tangan ini terikat pada kondisi genetik atau disebabkan oleh penyebab yang tidak diketahui. Temuan ini mendukung teori bahwa, pada psikosis, jaringan otak yang bertugas mengarahkan perhatian seseorang tidak berfungsi, sehingga berujung pada halusinasi dan delusi.
Pola otak “Universal” pada primata
Berbagai spesies primata, termasuk manusia, berbagi pola gelombang otak yang sama di korteks serebral, permukaan luar otak. Pola universal ini ditandai dengan gelombang otak berfrekuensi tinggi di lapisan atas korteks dan gelombang lebih lambat di lapisan lebih dalam. Para ilmuwan berpendapat bahwa interaksi gelombang cepat dan lambat menentukan informasi mana yang tetap berada dalam pikiran sadar pada saat tertentu.
Keadaan aliran
Para ilmuwan mengungkapkan bagian penting dari otak yang aktif ketika seseorang berada dalam kondisi mengalir — atau “di zona”. Penelitian ini melibatkan pemindaian otak musisi dengan berbagai tingkat pengalaman. Ini mengadu dua teori “aliran” yang bersaing satu sama lain, dan satu teori muncul sebagai pemenang.
Membaca dalam sekejap
Sebuah penelitian menemukan bahwa otak manusia dapat membedakan struktur dasar bahasa tertulis dalam waktu yang diperlukan untuk berkedip. Hal ini menunjukkan bahwa otak dapat memproses frasa tertulis secepat pemrosesan adegan visual di sekitar kita. Subyek penelitian tampaknya memproses frasa yang mencakup subjek, kata kerja, dan objek lebih cepat dibandingkan daftar kata benda. Mereka juga cepat memproses ketika arti sebuah frasa tidak masuk akal. Temuan ini menunjukkan bahwa otak tidak hanya mendeteksi kehadiran kata-kata, tetapi juga mulai menguraikan makna dengan segera.
Otak besar dari serangga usus
Sebuah penelitian pada tikus menunjukkan bahwa manusia mungkin memiliki otak yang sangat besar berevolusi sebagian berkat mikroba unik dalam isi perut kita. Para peneliti dalam penelitian ini mentransplantasikan mikroba dari usus manusia dan primata bukan manusia ke tikus. Mikroba dari manusia dan primata berotak besar mengubah makanan menjadi energi untuk otak dengan lebih efisien dibandingkan dengan mikroba dari monyet berotak kecil. Temuan ini menunjukkan bahwa mikroba otak besar mengubah makanan menjadi energi untuk otak dengan lebih efisien, sehingga membantu mendorong pertumbuhan organ.
Peta otak baru yang menakjubkan
Peneliti dari Harvard dan Google meluncurkan peta menakjubkan dari sepotong kecil otak manusia. Ini berisi sekitar 57.000 neuron, pembuluh darah 9 inci (23 sentimeter) dan 150 juta sinapsis (titik koneksi antar neuron). Peta tersebut menyoroti fitur-fitur unik dan tak terduga dari otak, termasuk “lingkaran” atau simpul misterius, pada kabel keluar dari beberapa neuron.
Jaringan otak cetak 3D yang benar-benar berfungsi
Pertama, para ilmuwan Jaringan otak manusia fungsional yang dicetak 3D. Printer itu sendiri menggunakan sel induk sebagai pengganti tinta, dan tim kemudian menggunakan ramuan bahan kimia untuk memacu sel tersebut berubah menjadi sel otak. Sel-sel yang dihasilkan dapat berkomunikasi dan terhubung dalam jaringan, mirip dengan sel-sel di otak sebenarnya.
Pernah bertanya-tanya mengapa beberapa orang membentuk otot lebih mudah daripada yang lain atau mengapa bintik-bintik muncul di bawah sinar matahari? Kirimkan pertanyaan Anda kepada kami tentang cara kerja tubuh manusia [email protected] dengan baris subjek “Health Desk Q”, dan Anda mungkin melihat pertanyaan Anda terjawab di situs web!
