Neuron.
Di dalam satu laporan mengenai penelitiannya, Mrsic-Flogel menjelaskan
cara pemetaan hubungan di Otak bukan persoalan kecil: Ada sebanyak
seratus miliar jaringan syaraf, atau neuron, di otak, dan masing-masing
berhubungan dengan ribuan jaringan syaraf lain, katanya, sehingga
terjadi lah sebanyak 150 triliun synapses. (foto: veed.in)
LONDON - Beberapa ilmuwan mengatakan mereka telah
kian dekat dengan pengembangan satu model komputer mengenai otak
setelah mereka menemukan cara memetakan hubungan dan fungsi jaringan
syaraf di otak secara bersama untuk pertama kali.
Dalam satu studi di jurnal Nature pada Ahad (10/4) lalu, beberapa
peneliti dari University College London (UCL), Inggris, menggambarkan
satu teknik yang dikembangkan pada tikus, yang memungkinkan mereka
menggabungkan informasi tentang fungsi syaraf dengan rincian hubungan
mereka.
Studi tersebut adalah bagian dari daerah yang muncul tentang penelitian ilmu syaraf yang dikenal dengan nama "connectomics". Connectomics,
yang mirip genomik kecil yang memetakan susunan genetika manusia,
bertujuan memetakan hubungan di otak --yang dikenal sebagai "synapses".
Dengan menguraikan dan mampu memetakan hubungan itu --dan menguraikan
bagaimana informasi mengalir melalui lingkaran otak, para ilmuwan
berharap dapat memahami cara fikiran dan persepsi digerakkan di otak.
Mereka juga berharap mengerti cara semua fungsi itu mengalami
kekeliruan pada orang yang sakit seperti Alzheimer`s, schirophrenia dan stroke.
"Kami mulai menguraikan kerumitan pada otak," kata Tom Mrsic-Flogel, yang memimpin studi tersebut.
"Segera setelah kami memahami fungsi dan hubungan jaringan syaraf yang
membentang pada beberapa lapisan berbeda di otak, kami dapat mulai
mengembangkan simulasi komputer tentang cara organ yang luar biasa ini
bekerja," kata Mrsic-Flogel sebagaimana dikutip kantor berita Inggris,
Reuters, yang dipantau ANTARA di Jakarta.
Namun ia menyatakan
diperlukan pekerjaan bertahun-tahun di kalangan ilmuwan dan kekuatan
sangat besar pemrosesan komputer sebelum itu dapat dilaksanakan.
Di dalam satu laporan mengenai penelitiannya, Mrsic-Flogel menjelaskan
cara pemetaan hubungan di otak bukan persoalan kecil: Ada sebanyak
seratus miliar jaringan syaraf, atau neuron, di otak, dan masing-masing
berhubungan dengan ribuan jaringan syaraf lain, katanya, sehingga
terjadi lah sebanyak 150 triliun synapses.
"Bagaimana
kita memikirkan cara sirkuit syaraf otak bekerja? Kita pertama perlu
memahami fungsi masing-masing syaraf dan menemukan dengan jaringan otak
lain mana syaraf itu berhubungan," katanya.
Di dalam studi
tersebut, tim Mrsic-Flogel memusatkan perhatian pada daya pandang dan
meneliti visual korteks pada otak tikus, yang berisi ribuan syaraf dan
jutaan hubungan yang berbeda.
Dengan menggunakan pencitraan resolusi tinggi, mereka mampu mendeteksi syaraf mana memberi tanggapan pada rangsangan tertentu.
Para ilmuwan itu, yang mengambil sepotong jaringan yang sama, lalu
menggunakan aliran kecil guna menetapkan bagian syaraf untuk melihat
bagian syaraf mana memberi tanggapan dan syaraf mana yang terhubung
secara synapses.
Dengan mengulangi teknik tersebut
berulang-kali, mereka dapat melacak fungsi itu dan hubungan ratusan sel
syaraf di visual korteks.
Tim tersebut, yang menggunakan metode
itu, berharap dapat mulai menggerakkan wiring diagram daerah otak
dengan fungsi tertentu, seperti visual korteks. Teknik tersebut juga
bisa membantu mereka memetakan aliran wilayah yang menopang sentuhan,
pendengaran dan gerakan.
John Williams, pemimpin kesehatan mental dan neuroscience di lembaga amal medis Wellcome Trust,
yang membantu mendanai studi tersebut, mengatakan pemahaman mengenai
cara kerja bagian dalam otak adalah salah satu "sasaran terakhir" ilmu
pengetahuan.
"Studi penting ini memberi para ilmuwan neuroscience satu alat penting yang akan membantu mereka memulai menjelajahi dan meneliti `landscape` otak," katanya.
Sebelumnya, sebuah studi yang dilakukan The National Academy of Sciences
berusaha memetakan kerja otak dengan cara melacak sirkuit otak.
Penelitian yang dilakukan Richard H. Thompson dan Larry W. Swanson ini
mengidentifikasi sirkuit otak melalui "titik-titik" yang berhubungan
atau memberikan respon terhadap nikmat tidaknya makanan.
Sebagaimana
biasa, dua ilmuwan itu menggunakan otak pada tikus untuk diuji coba.
Ternyata koneksi jaringan berpikir otak terlalu rumit untuk dijelaskan
dari ilmu biologi molekular dan metode komputasi.
Meskipun
rumit, Swanson menegaskan pendapat ilmuan tradisional yang menyatakan
kerja otak diorganisasikan sebagai hirarki. Bagian otak yang paling
dalam memiliki kemampuan "lebih tinggi" ketimbang bagian otak luar
karena menjadi pusat berpikir. Adapun pendapat terbaru, yaitu kerja otak
mirip seperti jaringan internet yang dapat terhubung kemana-mana tanpa
batas.
"Ini memang sirkuit yang rumit, tapi bukan hierarki apalagi organisasi. Tidak ada bagian atas atau bawah," tegas Swanson.
Dalam
penelitian tersebut, ketika seekor tikus makan suatu makanan, Swanson
dan Thompson kemudian menelusuri sinyal "cita rasa" yang "berjalan" di
otaknya dan ternyata polanya tidak hanya satu. "Ada lebih dari empat
link di sirkuit otak hewan yang sama pada waktu yang sama," kata
Swanson.
