Ilmuwan Bikin Peta Otak Manusia Paling Detail, untuk Apa?

KOMPAS.com - Para ilmuwan baru saja meluncurkan peta otak manusia terbesar dan terinci yang pernah dibuat.

Peta atau atlas otak ini merinci susunan dan cara kerja 3.300 jenis sel otak.

Penelitian tentang peta otak manusia ini telah dirilis Kamis (12/10/2023) dalam bentuk 21 makalah baru, yang dipublikasikan di tiga jurnal yaitu Science, Science Advances, dan Science Translational Medicine.

"Ini bukan sekedar peta. Peta 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," kata Ed Lein, ahli saraf di Allen Institute for Brain Science, Washington, Amerika Serikat.

Dikutip dari Live Science, Sabtu (14/10/2023) penelitian ini dilakukan sebagai bagian dari proyek National Institute of Health yang dikenal sebagai Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative Cell Cencus Network atau BICCN.

Baca juga: Mengapa Otak Manusia Berkerut-kerut?

Proyek pengembangan peta otak manusia yang diluncurkan pada tahun 2017 ini bertujuan membuat katalog sel-sel yang ditemukan di otak tikus, manusia, dan primata bukan manusia seperti monyet.

Sel-sel ini 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.

Peta otak manusia

Kini untuk membuat peta otak manusia, ahli menggunakan teknik mutakhir yang sebelumnya banyak digunakan pada hewan.

Ilmuwan memakai transkriptomik yang melibatkan pembuatan katalog semua RNA dalam sel individual. RNA adalah molekul genetik yang berisi instrusksi untuk membangun protein dan melakukan pekerjaan penting lainnya.

Ilmuwan juga menggunakan epigenomics yang melibatkan pemeriksaan label kimia yang berada di atas DNA dan mengontrol bagaimana gen dapat digunakan.

Dengan menggabungkan teknik-teknik ini, para peneliti membuat peta skala sel tunggal dari otak manusia berkembang dan dewasa, serta otak primata (Callithrix) dan kera (Macaca). Beberapa penelitian juga mengamati otak simpanse (Pan troglodytes) dan gorila (Gorilla).

Baca juga: Otak Manusia Ternyata Lebih Rapuh dari Busa Polistiren

Hal tersebut memungkinkan dilakukan perbandingan langsung antara otak primata manusia dan bukan manusia, mengungkapkan pula bahwa berbagai jenis sel yang ditemukan di otak manusia juga ditemukan pada simpanse dan gorila.

Namun meski memiliki tipe sel yang sama, aktivitas gen sel-sel tersebut tampaknya sangat berbeda pada manusia dan kera. Hal ini mengubah cara sel-sel tersebut bekerja sama.

"Ini benar-benar hubungan, bagaimana sel-sel berbicara satu sama lain, yang membuat kita berbeda dari simpanse," papar Trygve Bakken, ahli saraf di Allen Institute.

Peta otak ini akan terus diperbaiki. Di masa depan, ilmuwan juga ingin memecahkan kode fungsi sel-sel baru yang ditemukan jauh di dalam otak, misalnya batang otak.

Peneliti juga ingin memahami bagaimana aktivitas gen berbagai sel berkontribusi terhadap perkembangan penyakit neurologi.

"Jika ingin memahami mekanisme yang bertanggung jawab atas perkembangan gangguan neurologis, pertama-tama kita perlu memiliki pengetahuan mendalam tentang otak manusia," tulis peneliti dalam makalah mereka.

Baca juga: Kenapa Ukuran Otak Manusia Begitu Besar? Ilmuwan Pecahkan Misterinya