NEWS, IDenesia.id - Setelah melakukan penelitian terhadap otak manusia pada tingkat sel secara lebih rinci dari sebelumnya, para ilmuwan telah mengidentifikasi sejumlah besar jenis sel–lebih dari 3.300 sel–yang menghuni organ tubuh kita yang paling kompleks ini, sehingga menghasilkan sebuah atlas yang dapat membantu menentukan dasar sel dari penyakit saraf dan memfasilitasi terapi baru.
Penelitian penting yang diluncurkan pada hari Kamis kemarin tersebut juga meneliti persamaan dan perbedaan antara otak manusia dan primata lainnya - simpanse, gorila, monyet rhesus, dan marmut - yang menjelaskan beberapa faktor yang memisahkan kita dari saudara evolusi kita dan benar-benar membuat kita menjadi manusia.
Penelitian yang dipresentasikan dalam 21 studi yang diterbitkan di Science dan dua jurnal lainnya ini didukung oleh konsorsium Jaringan Sensus Sel Inisiatif BRAIN Initiative dari National Institutes of Health, Amerika Serikat.
Otak manusia merupakan organ yang sangat kompleks dalam konteks kegunaannya - penginderaan, pergerakan, membaca, menulis, berbicara, berpikir, dan banyak lagi - serta keanekaragaman selnya.
Neuron atau sel saraf adalah unit dasar otak, yang menerima input sensorik, mengirimkan perintah ke otot dan memberikan sinyal listrik di sepanjang prosesnya. Otak terdiri dari hampir 100 miliar neuron dan bahkan lebih banyak lagi sel non-neuron. Semua ini diatur dalam ratusan struktur otak yang berbeda yang mengatur beragam fungsi.
Penelitian ini mengidentifikasi 3.313 jenis sel, sekitar 10 kali lebih banyak dari yang diketahui sebelumnya, dan set lengkap gen yang digunakan oleh setiap jenis sel sekaligus memetakan distribusi regional masing-masing sel di otak.
"Atlas sel otak secara keseluruhan menyediakan substrat seluler untuk semua hal yang dapat kita lakukan sebagai manusia," kata ahli saraf Ed Lein dari Allen Institute for Brain Science yang berbasis di Seattle, salah satu peneliti, seperti disadur IDenesia.id dari Reuters, Jumat 13 Oktober 2023.
Berbagai jenis sel memiliki sifat yang berbeda dan kemungkinan terpengaruh secara berbeda pada penyakit, kata Lein.
Salah satu kejutannya adalah bahwa keragaman sel terkonsentrasi di bagian otak yang lebih tua secara evolusioner - otak tengah dan otak belakang - alih-alih neokorteks, yang bertanggung jawab atas fungsi kognitif yang lebih tinggi termasuk pembelajaran, pengambilan keputusan, persepsi sensorik, memori, dan bahasa.
Penyakit yang berhubungan dengan otak seperti Alzheimer, Parkinson, dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS) adalah beberapa di antara penyakit yang paling sulit disembuhkan.
"Sebagian besar penyakit otak masih belum ada obatnya atau bahkan perawatannya, dan atlas ini seharusnya berfungsi sebagai garis dasar untuk mempercepat kemajuan dalam memahami dasar seluler penyakit secara terperinci dan menargetkan terapi generasi mendatang," kata Lein.
Para peneliti memetakan mutasi gen dan jenis sel otak yang terkait dengan penyakit Alzheimer dan berbagai gangguan neuropsikiatri termasuk skizofrenia, gangguan bipolar, dan depresi berat.
Mereka mengkonfirmasi hubungan antara sel mikroglia - sejenis sel kekebalan di otak - dan Alzheimer serta menemukan hubungan antara jenis neuron otak tertentu dan skizofrenia, penyakit mental yang parah yang ditandai dengan terputusnya hubungan dengan realitas.
Selain itu, para peneliti mencari ciri khas manusia dengan membandingkan korteks temporal - wilayah neokorteks yang terkait dengan pemahaman bahasa, di antara fungsi kognitif yang lebih tinggi lainnya - pada manusia dan kerabat evolusi terdekat kita yang masih hidup, simpanse dan gorila.
Meskipun organisasi selulernya serupa, gen-gen tertentu ditemukan bekerja secara berbeda pada manusia dibandingkan dengan dua spesies lainnya, termasuk banyak gen yang terlibat dalam konektivitas saraf.
"Ini berarti bahwa telah terjadi percepatan spesialisasi neuron kortikal pada manusia yang mungkin berkontribusi pada perbedaan fungsi sirkuit kortikal dan kemampuan kognitif kita yang berbeda," kata ahli saraf dari Allen Institute, Trygve Bakken.
Lein menambahkan bahwa modifikasi molekuler yang terjadi pada jenis sel tertentu pada manusia dibandingkan dengan simpanse dan gorila kemungkinan besar memengaruhi bagaimana mereka "terhubung secara bersama-sama - atau kemampuan plastisitas dari koneksi-koneksi itu - dan mungkin merupakan bagian penting dari apa yang membuat otak manusia berbeda."
Para ilmuwan memperkirakan adanya perjalanan panjang di masa depan dalam bidang penelitian tentang otak.
"Kami baru berada di tahap permulaan dalam menggambarkan kompleksitas otak manusia," kata salah satu peneliti lainnya, Bing Ren, direktur University of California, San Diego Center for Epigenomics. "Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk sepenuhnya memahami keragaman, variabilitas, dan fungsi struktur dan fungsi otak."
