Penemuan tahun ini mengkonfirmasi "wawasan" lama tentang otak dari para filsuf. Manusia adalah "hewan sosial", kata Aristoteles, dan inilah Anda: penjelajah kutub yang menghabiskan beberapa tahun sendirian mengalami penurunan ukuran otak. Para ilmuwan telah menantang gagasan membosankan bahwa otak tidak memiliki bidang yang terkait dengan pelaksanaan fungsi biologis. Ternyata ada medan elektromagnetik, dan bahkan "kesadaran laten". Namun, tidak semuanya.
Otak memberi tahu kita apa yang harus dilakukan, bagaimana bertindak, apa yang harus dipikirkan dan apa yang harus dikatakan. Dia bahkan menghafal wajah orang asing di jalan dan membungkus mereka dalam kekhawatiran kita, dan kemudian memakai topi badut dan menambahkan beberapa kanguru yang marah untuk kelengkapan, menciptakan skenario yang sangat aneh untuk hiburan kita dalam tidur kita. Kami sepenuhnya bergantung pada organ ini, hidup dan mengalami dunia berkat itu. Tapi sebagian besar tetap menjadi misteri bagi kita, seperti bagian dalam lubang hitam. Setiap tahun, penemuan baru muncul, memberi kita lebih banyak pengetahuan tentang organ yang luar biasa ini. Tahun ini, diketahui tentang kemampuan aneh otak untuk melindungi diri dari pikiran tentang kematian, bagaimana ekspedisi Antartika yang dilakukan sendiri dapat mengurangi ukurannya, dan bagaimana otak terus bekerja bahkan jika setengahnya hilang. Jadi, mari selami dunia penemuan terbesar 2019 tentang otak kita.
Mimpi marah
Dalam mimpi, orang bisa mengalami berbagai macam emosi, bahkan amarah. Para ilmuwan telah menemukan bahwa dengan menganalisis aktivitas otak, mereka dapat menentukan apakah seseorang mengalami mimpi marah atau tidak. Sebuah tim peneliti mempelajari bagian otak yang disebut lobus frontal. Ini membantu untuk mengontrol ekspresi emosi dan memecahkan masalah. Seperti yang ditemukan para ilmuwan, asimetri pada aktivitas lobus frontal otak saat tidur dan sebelum itu menandakan bahwa orang tersebut mengalami mimpi marah.
Saat kita rileks, otak memancarkan gelombang alpha dengan frekuensi 8 hingga 12 hertz. Jika terdapat ketidaksesuaian aktivitas gelombang alfa antara dua lobus frontal (semakin banyak gelombang alfa yang dipancarkan, semakin sedikit bagian otak ini bekerja), hal ini menandakan bahwa orang tersebut sedang mencoba mengendalikan amarahnya. Setelah menganalisis gelombang otak seperti itu pada 17 peserta dalam percobaan, yang menghabiskan dua malam (dengan libur seminggu) di laboratorium tidur, para ilmuwan menemukan bahwa hal serupa terjadi di otak dan selama manusia tidur. Orang yang memiliki lebih banyak asimetri dalam aktivitas gelombang alfa saat tidur dilaporkan mengalami lebih banyak mimpi marah.
Ekspedisi Antartika Soliter
Video promosi:
Seseorang, bahkan seorang introvert, adalah makhluk sosial, dan kesepian berdampak negatif pada otak. Para ilmuwan dalam studi tersebut menemukan bahwa lima pelancong yang menghabiskan lebih dari satu tahun sendirian di Antartika mengalami sedikit penurunan ukuran otak. Sekelompok peneliti membandingkan pemindaian otak para pelancong ini sebelum berangkat ke benua es dan setelah mereka kembali ke masyarakat. Mereka menemukan bahwa bagian otak, seperti hipokampus (atau tanduk amon), yang bertanggung jawab atas kognisi dan memori, berkurang volumenya setelah para pelancong kembali, seperti yang dilaporkan para ilmuwan bulan ini.
Terlebih lagi, para pelancong telah menurunkan kadar protein yang disebut faktor neurotropik otak (BDNF), yang membantu pertumbuhan dan kelangsungan hidup sel-sel saraf baru dan penting untuk membuat koneksi baru di otak. Sekarang para ilmuwan mencoba menemukan cara untuk mencegah penyusutan otak pada orang-orang yang mendapati diri mereka sendirian di lingkungan yang tidak merangsang apa pun (ini bisa berupa latihan khusus atau realitas maya).
Mengendus tanpa umbi
Aneh jika seseorang bisa mengambil apel tanpa menggunakan tangannya. Sekelompok ilmuwan menemukan sesuatu yang serupa: sekelompok kecil orang yang dapat membedakan berbagai bau, terlepas dari kenyataan bahwa mereka tidak memiliki wilayah yang sangat penting di otak mereka yang bertanggung jawab untuk penciuman. Di bagian depan otak terdapat bola penciuman, yang memproses informasi tentang bau dari hidung. Para ilmuwan menemukan ini secara tidak sengaja ketika mereka mempelajari gambar otak seorang wanita berusia 29 tahun dengan indra penciuman normal dan melihat bahwa dia tidak memiliki umbi olfaktorius. Mereka kemudian menemukan beberapa wanita lagi dengan sifat yang sama yang mengaku bisa membedakan penciuman. Mereka memberi mereka MRI otak dan juga mengujinya untuk pengenalan bau. Memang, cerita mereka sudah terkonfirmasi.
Peneliti tidak tahu persis apa alasan kemampuan magis ini membedakan antara bau. Tapi mereka mengira bahwa peran olfactory bulb dalam hal ini dimainkan oleh bagian otak yang lain. Ini membuktikan kemampuan otak untuk memperbaiki dirinya sendiri. Ada saran lain, yaitu bahwa kami memiliki kesalahpahaman total bahwa kami tidak membutuhkan umbi penciuman untuk mengenali bau. Artinya, umbi ini bertanggung jawab untuk hal lain, tetapi bukan untuk bau.
Medan magnet
Beberapa hewan menggunakan medan magnet tak terlihat yang menyelimuti planet kita sebagai sistem navigasi alami. Ternyata ada orang yang juga bisa merasakan medan magnet bumi, meski tidak jelas alasannya. Pada bulan Maret, hasil penelitian dipublikasikan, yang penulisnya memindai otak 34 orang, menempatkan mereka di ruang uji gelap dengan medan magnet buatan. Analisis otak menunjukkan bahwa empat dari 34 subjek secara aktif merespons pergeseran medan magnet dari timur laut ke barat laut - tetapi tidak ke arah yang berlawanan.
Pada empat orang ini, tercatat penurunan gelombang yang dipancarkan oleh otak. Ini menunjukkan bahwa otak menangkap sinyal, kemungkinan magnetis. Tidak jelas mengapa beberapa orang bereaksi terhadap medan magnet sementara yang lain tidak. Juga tidak jelas bagaimana otak menangkap sinyal-sinyal seperti itu. Tapi seperti yang dikatakan para ilmuwan, penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa otak manusia mengandung banyak partikel magnetik kecil yang mungkin ada hubungannya dengan ini.
Pikiran tentang kematian
Kematian adalah fenomena alamiah seperti kehidupan dan cinta. Tetapi otak kita melindungi kita dari pikiran tentang kematian kita sendiri, dan oleh karena itu kita tidak dapat sepenuhnya menyadari bahwa suatu hari kita akan bergabung dengan yang lain, yang telah menemukan kedamaian abadi. Menurut sebuah penelitian baru-baru ini, otak terus menggunakan informasi lama untuk memprediksi apa yang akan terjadi dalam skenario serupa di masa depan. Karena itu, dia harus memberi tahu Anda bahwa Anda juga akan mati suatu hari nanti.
Namun ternyata, ada sesuatu dalam pikiran kita tentang kematian yang menghancurkan mekanisme di otak ini. Sebuah tim ilmuwan menemukan ini dengan mengamati respon otak dari 24 orang ketika mereka diperlihatkan foto mereka sendiri di samping kata-kata tentang kematian. Pengukuran aktivitas otak telah menunjukkan bahwa kerja mekanisme prediksi terganggu segera setelah seseorang mengetahui kematiannya sendiri. Alasan untuk ini tidak jelas, tetapi seperti yang dikatakan para ahli teori, terlalu banyak kesadaran akan kelemahan keberadaan seseorang mengurangi kemungkinan seseorang ingin menghasilkan keturunan, karena ketakutan mencegahnya mengambil risiko yang diperlukan ketika mencari pasangan.
Cairan serebrospinal
Para peneliti telah lama mengetahui bahwa aktivitas otak sangat berirama saat kita tidur, sehingga menghasilkan gelombang aktivitas saraf yang berdenyut. Tetapi tahun ini, para ilmuwan untuk pertama kalinya menemukan bahwa ada partisipan lain dalam siklus ritmik ini: cairan serebrospinal. Cairan ini secara konstan mengelilingi dan melindungi otak dan sumsum tulang belakang. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa itu juga membersihkan protein beracun dari otak selama tidur.
Sekelompok peneliti memindai otak dari 13 orang yang sedang tidur menggunakan pencitraan resonansi magnetik dan menemukan bahwa cairan serebrospinal masuk ke otak yang sedang tidur dalam aliran yang cukup ritmis. Aktivitas otak menurun selama tidur, kemudian darah mengalir keluar dari otak, dan cairan serebrospinal menggantikannya. Arus masuk ini begitu mudah diprediksi dan konstan sehingga dengan melihat cairan serebrospinal, Anda dapat mengetahui dengan tepat kapan seseorang tertidur dan kapan dia bangun. Temuan ini dapat memberikan wawasan tambahan tentang masalah penuaan yang terkait dengan otak.
Setengah dari otak
Otak memiliki kemampuan luar biasa untuk berubah dan beradaptasi, sebagaimana dibuktikan oleh sekelompok kecil orang yang separuh otaknya diangkat saat masih anak-anak untuk meredakan kejang. Meskipun tidak ada belahan otak yang utuh, orang-orang ini hidup dan berfungsi secara normal, karena separuh sisanya telah tumbuh semakin kuat. Ini adalah temuan dari studi terbaru yang menganalisis otak dari enam orang dewasa berusia 20-an dan 40-an yang separuh otaknya diangkat antara usia tiga bulan dan 11 tahun. Para ilmuwan dalam proses analisis membandingkan otak mereka dengan otak orang-orang yang belum menjalani operasi semacam itu.
Data MRI menunjukkan bahwa pada pasien dengan satu belahan otak, bagian-bagiannya dari jaringan yang sama (katakanlah, mereka yang bertanggung jawab atas penglihatan) bekerja tidak lebih buruk daripada pada orang dengan otak utuh. Para ilmuwan juga menemukan bahwa hubungan interneuronal antar wilayah jaringan otak yang berbeda lebih kuat pada pasien yang satu belahannya telah diangkat. Ini menunjukkan bahwa otak mampu mengkompensasi hilangnya sebagian besar dirinya.
Belajar bahasa
Otak kita membutuhkan penyimpanan informasi seperti cd untuk menguasai bahasa ibu mereka, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Maret. Rata-rata orang dewasa yang berbicara bahasa Inggris perlu mempelajari sekitar 12,5 juta bit informasi yang berhubungan dengan bahasa. Ini adalah memori satu setengah megabyte. (Penulis menggunakan bit sebagai contoh, karena otak tidak menyimpan informasi dalam bit.) Namun, sebagian besar dari jutaan bit informasi linguistik ini bukan tentang tata bahasa atau sintaksis, tetapi arti kata-kata. Dalam kasus terbaik, orang dewasa belajar dari 1.000 hingga 2.000 bit dari bahasa ibunya, dan dalam kasus terburuk, angka ini adalah 120 bit per hari.
Menghidupkan kembali otak yang mati
Ilmuwan berhasil memulihkan sirkulasi otak dan aktivitas seluler di otak babi beberapa jam setelah kematian mereka. Dengan eksperimen radikal ini, mereka menantang anggapan luas bahwa kerusakan otak yang tiba-tiba dan permanen terjadi setelah kematian. Kelompok ilmuwan ini telah membuktikan bahwa sel mati secara bertahap dalam waktu yang cukup lama, dan dalam beberapa kasus proses ini dapat diperlambat atau bahkan dibalik. Para ilmuwan telah mengembangkan sistem untuk mempelajari otak setelah kematian yang disebut BrainEx, di mana mereka memompa pengganti darah sintetis ke dalam arteri di otak. Mereka menyuntikkan larutan ini ke otak 32 babi empat jam setelah mereka mati, dan tetap di sana selama enam jam. Para peneliti menyimpulkanbahwa sistem tersebut mempertahankan struktur sel otak, mengurangi nekrosisnya, dan memulihkan sebagian aktivitas seluler.
Para ilmuwan menekankan bahwa mereka tidak menemukan aktivitas apa pun yang menunjukkan bahwa otak merasakan sesuatu atau sedang sadar. Tetapi beberapa peneliti memiliki pertanyaan tentang apa artinya hidup. Selain itu, percobaan dilakukan pada babi, bukan pada manusia. (Meskipun otak babi lebih mirip manusia daripada hewan pengerat.)
Kesadaran Laten
Beberapa pasien koma atau vegetatif menunjukkan tanda-tanda "kesadaran laten", sebagaimana dibuktikan oleh sebuah penelitian pada bulan Juni. Para ilmuwan menganalisis gelombang radiasi elektromagnetik dari otak manusia pada lebih dari 100 pasien yang tidak sadarkan diri setelah cedera otak. Mereka menemukan bahwa beberapa hari setelah cedera, satu dari tujuh pasien menunjukkan aktivitas otak yang jelas dan berbeda atau "kesadaran laten" ketika diminta untuk menggerakkan tangan mereka. Setahun kemudian, 44% pasien dengan tanda-tanda awal kesadaran laten ini mampu bertindak secara mandiri setidaknya selama delapan jam sehari, sedangkan di antara pasien yang tidak menunjukkan tanda-tanda kesadaran laten, orang tersebut hanya 14%. Dengan kata lain,orang dengan tanda-tanda kesadaran laten jauh lebih mungkin untuk pulih daripada mereka yang tidak, kata peneliti.
Yasemin Saplakoglu
