Pengunjung

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday34
mod_vvisit_counterYesterday121
mod_vvisit_counterThis week352
mod_vvisit_counterLast week1395
mod_vvisit_counterThis month1846
mod_vvisit_counterLast month2831
mod_vvisit_counterAll days211006

We have: 30 guests online
Your IP: 54.159.103.80
 , 
Today: Jun 27, 2017

Menjelajahi Otak Manusia

Sunday, 22 June 2014 10:19

 

Bagaimana sebenarnya otak berfungsi?

 

Van Wedeen mengusap jang­gut­nya yang se­tengah ber­uban dan mem­bungkuk ke arah layar komputer, menelusuri deret­an file. Kami sedang duduk di perpustakaan tak berjendela, dikelilingi banyak kotak bernoda yang berisi surat tua, jurnal ilmiah yang kertasnya bergelombang, dan proyektor salindia lama.

"Saya butuh sedikit waktu untuk mencari lokasi otak Anda," katanya.

Wedeen menyimpan ratusan otak di dalam hard drive—citra tiga dimensi yang memiliki detail elok dari monyet, tikus, dan manusia, termasuk saya. Dia mengajak saya untuk men­jelajahi isi kepala saya sendiri.


"Semua tujuan wisata pasti kita kunjungi," dia menjanjikan sambil tersenyum.

Ini kunjungan kedua saya ke Martinos Center for Biomedical Imaging, di Boston. Pada kunjungan pertama beberapa pekan lalu, saya menawarkan diri menjadi kelinci percobaan ilmu saraf bagi Wedeen dan rekan-rekannya. Di ruang pindai, saya berbaring di atas lempeng, kepala rebah di dalam kotak plastik terbuka. Seorang radiolog menurunkan helm plastik putih menutupi muka saya. Saya memandangnya melalui dua lubang mata sementara dia mengencangkan sekrup helm, agar 96 antena mini di dalamnya cukup dekat dengan otak saya, sehingga mampu menangkap gelombang radio yang akan dipancarkannya. Sementara lempeng itu masuk ke mulut-silinder pemindai, saya teringat pada cerita The Man in the Iron Mask.

Magnet yang kini berada di sekeliling saya mulai menderum dan mengeluarkan bunyi "bip". Selama sejam saya terbujur diam, mata terpejam, dan berusaha tenang dengan pikiran sendiri. Tidak mudah. Untuk memperoleh resolusi setinggi-tingginya dari pemindai ini, Wedeen dan rekan-rekannya merancang perangkat ini tanpa me­nyisakan banyak ruang untuk memuat orang yang memiliki perawakan seperti saya. Untuk me­redam rasa panik, saya mengatur napas dan mem­bayangkan diri berada di tempat lain. Termasuk mengingat saat menemani putri saya yang berusia sembilan tahun, berjalan kaki ke sekolah di antara tumpukan salju.

Sambil berbaring, saya merenungkan ke­nyataan bahwa semua pikiran dan emosi ini diciptakan oleh sebongkah daging 1,4 kilogram yang sedang diteliti: Rasa takut saya, yang di­bawa oleh denyut listrik yang menyatu di gumpal jaringan berbentuk kacang almond di otak yang disebut amigdala, maupun tanggapan saya untuk meredam rasa itu yang dikerahkan di wilayah korteks depan. Ingatan saya tentang berjalan kaki bersama putri saya dikoordinasi oleh lipatan neuron berbentuk kuda laut yang disebut hipokampus. Bagian ini mengaktifkan kembali jaringan luas koneksi di seluruh otak, yang dulu aktif pertama kali saat saya menaiki tumpukan salju dan membentuk ingatan itu.

Saya menjalani prosedur ini sebagai bagian dari liputan untuk mencatat salah satu revolusi ilmiah besar pada zaman kita: Kemajuan me­mukau dalam memahami cara kerja otak manusia. Ada ilmuwan saraf yang meneliti struktur halus pada sel saraf, atau neuron. Ada yang memetakan biokimia otak, menelaah cara miliaran neuron manusia membuat dan menggunakan ribuan jenis protein. Ada pula, termasuk Wedeen, yang membuat representasi struktur otak dengan detail yang semakin halus: Jaringan sekitar 160.000 kilometer serat saraf, disebut "materi putih". Serat saraf ini meng­hubungkan berbagai komponen pikiran dan menghasilkan segala sesuatu yang kita pikirkan, rasakan, dan cerap.

Saat melihat otak sedang bekerja, ilmuwan saraf juga dapat melihat kekurangannya. Kini mereka mulai mengenali perbedaan antara struktur otak biasa dan otak pengidap gang­guan seperti skizofrenia, autisme, dan penyakit alzheimer. Dengan memetakan otak secara se­makin mendetail, mereka mungkin bisa menemukan cara mendiagnosis gangguan dengan melihat efeknya pada anatomi. Bahkan, mungkin memahami bagaimana gangguan tersebut muncul.

Wedeen akhirnya berhasil menemukan citra otak saya, yang dibuat saat saya masuk ke pemindai. Otak saya muncul di layar. Teknik ini, yang disebut pencitraan spektrum difusi, menerjemahkan sinyal radio yang dipancarkan oleh materi putih, menjadi atlas jaringan saraf otak yang memiliki resolusi tinggi. Pemindai itu memetakan berkas serat saraf yang membentuk ratusan ribu lintasan yang membawa informasi di antara berbagai bagian otak. Wedeen mewarnai setiap jalur dengan aneka warna, sehingga otak saya mirip rambut satwa warna-warni yang serabutan.

Wedeen berfokus pada beberapa lintasan, me­nunjukkan beberapa rangkaian yang penting bagi bahasa dan jenis pikiran lain. Lalu, dia menghapus sebagian besar lintasan dalam otak saya, agar susunannya lebih mudah dilihat. Sementara dia memperbesar gambar, sesuatu yang menakjubkan terbentuk di depan mata. Meskipun rangkaian-rangkaian itu rumit memusingkan, ternyata semuanya berpotongan tegak lurus, seperti garis dalam kertas grafik.

"Semuanya kisi-kisi," kata Wedeen.

 

Ketika Wedeen pertama kali mengumumkan struktur kisi-kisi pada otak pada 2012, sebagian ilmuwan bersikap skeptis, bahwa barangkali dia baru melihat sebagian kecil dari anatomi yang jauh lebih kusut. Namun, Wedeen semakin yakin bahwa pola ini bermakna. Ke mana pun dia melihat—dalam otak manusia, monyet, tikus—dia menemukan kisi-kisi. Mungkin pikiran kita melaju seperti trem di rel materi putih ini ketika sinyal bergerak di antara berbagai wilayah otak.

"Pasti ada aturan yang tersembunyi dalam struktur ini," kata Wedeen, menatap citra otak saya lekat-lekat. "Kita saja yang belum mampu melihat kesederhanaannya."

pada zaman kuno, dokter meyakini bahwa otak terbuat dari lendir. Aristoteles meng­gambarkannya sebagai lemari es, mendinginkan hati yang berapi-api. Dari zaman itu hingga Renaisans, para ahli anatomi menyatakan bahwa pencerapan, emosi, penalaran, dan tindakan kita semuanya merupakan hasil dari "roh hewan"—uap misterius yang berputar di dalam batok kepala dan menjalar di tubuh.

Revolusi ilmiah pada abad ke-17 mulai meng­ubah itu. Dokter Inggris, Thomas Willis, menyadari bahwa di jaringan otak yang mirip puding itulah dunia mental kita berada. Dia membedah otak domba, anjing, dan pasien yang sudah meninggal, menghasilkan peta otak pertama yang akurat.

Baru seabad kemudian para peneliti me­mahami bahwa otak adalah organ listrik. Denyut voltase, bukan roh hewanlah yang menjalar di otak dan keluar ke sistem saraf tubuh. Namun, pada abad ke-19 pun ilmuwan baru tahu sedikit tentang jalur yang ditempuh denyut listrik itu. Dokter Italia, Camillo Golgi, berargumen bahwa otak adalah jaringan yang terhubung mulus. Mengembangkan penelitian Golgi, ilmuwan Spanyol, Santiago Ramón y Cajal, menguji cara-cara baru mewarnai setiap neuron untuk melacak cabang-cabangnya yang berjalin kelindan. Cajal menyadari sesuatu yang luput dari Golgi: bahwa setiap neuron adalah satu sel tersendiri. Neuron mengirim sinyal melalui sulur yang dinamai akson. Ada celah kecil di antara ujung akson dan ujung neuron penerima, yang disebut dendrit. Para ilmuwan kemudian menemukan bahwa akson menumpahkan gado-gado zat kimia ke celah itu untuk memicu sinyal di neuron tetangganya.

jeff lichtman adalah seorang ilmuwan saraf di Harvard yang membawa proyek Cajal ke abad ke-21. Dia dan rekan-rekannya membuat gambar neuron tiga dimensi yang sangat men­detail, menampilkan setiap tonjolan dan tangkai yang bercabang dari neuron. Dengan mem­perhatikan struktur halus setiap sel saraf, mungkin mereka kelak memperoleh jawaban untuk beberapa pertanyaan paling dasar tentang sifat otak. Setiap neuron memiliki rata-rata 10.000 sinaps (titik temu, terminal). Apakah koneksinya dengan neuron lain memiliki ke­teraturan, ataukah acak? Apakah sinaps lebih suka terhubung dengan jenis neuron tertentu?

Untuk membuat gambar, Lichtman dan rekan-rekannya memasukkan sepotong otak tikus awetan ke pemotong daging versi ilmu anatomi saraf, yang mengupas lapisan-lapisan jaringan. Masing-masing tebalnya tidak sampai seperseribu rambut manusia. Para ilmuwan menggunakan mikroskop elektron untuk memfoto setiap penampang lintang, lalu menggunakan komputer untuk menyusunnya bertumpuk. Perlahan-lahan terbentuk citra tiga dimensi—citra yang dapat ditelaah ilmuwan.

"Semuanya terungkap," kata Lichtman.

Satu-satunya masalah adalah begitu banyak­nya "semuanya" itu. Sejauh ini volume terbesar otak tikus yang berhasil dicipta-ulang oleh Lichtman dan rekan-rekannya adalah sebesar sebutir garam. Data untuk itu saja berjumlah seratus terabyte, setara dengan data untuk 25.000 film definisi-tinggi.

Setelah para ilmuwan mengumpulkan informasi ini, barulah kerja keras dimulai: men­cari aturan yang mengatur otak yang tampak kacau. Baru-baru ini, peneliti pascadoktoral di bawah Lichtman, Narayanan Kasthuri, mulai menganalisis setiap detail dalam sepotong jaringan otak tikus berbentuk silinder yang besarnya seribu mikron kubik saja—setara 1/100.000 butir garam. Dia memilih wilayah di sekeliling satu akson pendek, berusaha mengenali setiap neuron yang melaluinya.

Potongan otak mungil itu ternyata bagaikan tong penuh ular. Kasthuri menemukan seribu akson dan sekitar 80 dendrit, masing-masing memiliki 600 koneksi dengan neuron lain di dalam silinder itu. "Hal ini menyadarkan kita, betapa otak itu jauh lebih rumit daripada yang kita kira," kata Lichtman.

Rumit, tetapi tak acak. Lichtman dan Kasthuri menemukan bahwa setiap neuron membentuk hampir semua koneksinya dengan satu neuron lain saja, menghindari membentuk koneksi dengan hampir semua neuron lain yang ber­desakan di sekitarnya. "Tampaknya neuron pilih-pilih soal mau berhubungan dengan siapa," kata Lichtman.

Lichtman belum tahu apakah pola ini berlaku untuk semua neuron atau hanya khusus di area mungil otak tikus yang ditelitinya. Dia dan rekan-rekannya masih memerlukan dua tahun lagi untuk merampungkan pemindaian ketujuh puluh juta neuron pada otak tikus. Saya bertanya tentang pemindaian seluruh otak manusia, yang jumlah neuron-nya seribu kali lipat otak tikus.


"Saya tidak mau terlalu memikirkannya," katanya sambil tertawa. "Terlalu menyakitkan."

apabila lichtman kelak merampungkan gambar otak tiga dimensi, gambar itu akan mengungkapkan banyak informasi—tetapi tetap sekadar model yang sangat mendetail.

Neuron yang dicitrakan hanyalah model kosong; neuron sungguhan dijejali dengan DNA hidup, protein, dan molekul lainnya. Setiap jenis neuron menggunakan seperangkat gen khas untuk membangun mesin molekul yang diperlukannya untuk melakukan tugas masing-masing. Misalnya, neuron peka-cahaya di mata, membuat protein penangkap foton. Sedangkan neuron di wilayah yang disebut substansia nigra membuat protein bernama dopamin, yang ber­peran penting untuk perasaan puas.

Geografi protein ini penting untuk me­mahami cara kerja otak—dan gangguan otak. Pada penyakit Parkinson, neuron substansia nigra membuat dopamin dalam jumlah di bawah normal. Penyakit Alzheimer menebarkan kekusutan protein di seluruh otak, tetapi para ilmuwan belum mengetahui pasti bagaimana kekusutan itu menimbulkan demensia parah.

Sebuah peta mesin molekul otak yang disebut Allen Brain Atlas dibuat di Allen Institute for Brain Science di Seattle. Dengan meng­gunakan otak milik orang baru me­ninggal yang disumbangkan oleh keluarganya, peneliti menggunakan pindaian setiap otak hasil pencitraan resonansi magnetis (MRI) beresolusi tinggi sebagai peta tiga dimensi, ke­mudian mengiris-irisnya menjadi lembar tipis mikroskopis yang diletakkan di kaca objek. Mereka membasuh lembar itu dengan zat kimia untuk menampakkan kehadiran gen aktif yang ada di dalam neuron.

Sejauh ini, peneliti telah memetakan enam otak manusia, melacak kegiatan 20.000 gen pengkode-protein di 700 lokasi dalam setiap otak. Jumlah data yang gigantis, dan mereka baru saja mulai mempelajari dan me­mahaminya. Para ilmuwan memperkirakan bahwa 84 persen dari semua gen dalam DNA kita aktif di suatu tempat di otak dewasa kita. (Organ yang lebih sederhana seperti jantung atau pankreas memerlukan jauh lebih sedikit gen untuk berfungsi.)

Di setiap lokasi dari 700 lokasi yang dipelajari para ilmuwan, neuron mengaktifkan kumpulan gen yang spesifik. Dalam survei awal pada dua wilayah otak, para ilmuwan membandingkan seribu gen yang sudah diketahui berperan penting dalam fungsi neuron. Di antara keenam otak itu, setiap gen itu aktif di area otak yang sama. Tampaknya otak memiliki lanskap genetis terperinci, dengan kombinasi gen khusus yang mengerjakan tugas di lokasi masing-masing. Rahasia berbagai penyakit otak mungkin tersembunyi di lanskap itu, ketika gen tertentu menjadi nonaktif atau aktif secara abnormal.

Semua informasi dari Atlas Otak Allen dimuat di internet, jadi ilmuwan lain dapat me­nelaah datanya dengan perangkat lunak khusus. Mereka pun sudah menemukan hal-hal baru. Misalnya, sekelompok ilmuwan Brasilia meng­gunakannya untuk mempelajari gangguan otak bernama penyakit Fahr, yang menyebabkan pengapuran beberapa wilayah jauh di dalam otak, yang mengakibatkan demensia. Beberapa kasus penyakit Fahr sudah dikaitkan dengan mutasi pada gen SLC20A2. Dalam atlas ini, para ilmuwan menemukan bahwa SLC20A2 paling aktif persis di bagian-bagian yang dibidik penyakit itu.

di antara semua cara baru memvisualisasikan otak, mungkin yang paling luar biasa adalah cara yang diciptakan oleh ilmuwan saraf dan psikiater Stanford, Karl Deisseroth, dan rekan-rekannya. Untuk melihat otak, mereka memulai dengan melenyapkannya.

Saat saya mengunjungi lab Deisseroth, maha­siswi S-1 Jenelle Wallace mengajak saya ke bangku yang berisi enam gelas ukur. Dia mengambil satu gelas dan menunjuk otak tikus sebesar buah anggur di dasarnya. Benda itu ternyata tembus pandang. Otak itu hampir sejernih kelereng kaca.

Tentu saja otak tikus atau manusia normal tidak tembus pandang, sel-selnya dibungkus lemak dan senyawa lain yang menghalangi cahaya. Keuntungan otak transparan adalah kita dapat melihat cara kerjanya sementara organ itu masih utuh. Bersama peneliti pascadoktoral Kwanghun Chung, Deisseroth menyusun resep untuk mengganti senyawa penyebar cahaya di dalam otak dengan molekul transparan. Setelah otak tikus dijadikan transparan dengan cara ini, mereka lalu dapat membasuh otak dengan label kimia bercahaya yang hanya melekat pada protein tertentu atau melacak lintasan tertentu yang menghubungkan neuron-neuron di wilayah otak yang berjauhan.

Para ilmuwan lalu dapat membilas kelompok zat kimia pertama dan menambahkan zat kimia lain yang menandai lokasi dan struktur neuron jenis lain—sehingga dapat menguraikan misteri rangkaian saraf satu per satu. "Otak tidak perlu dibongkar untuk dilihat strukturnya," Deisseroth menjelaskan.

Ilmuwan saraf tidak mudah merasa terpukau, tetapi metode Deisseroth, yang dinamai CLARITY, mencengangkan rekan-rekannya. "Keren sekali," kata Christof Koch, pejabat ilmiah utama di Allen Institute. Wedeen menyebut penelitian ini "spektakuler... tak ada duanya di bidang ini."


Tujuan akhir Deisseroth adalah melakukan transformasi serupa pada otak manusia—pekerjaan yang jauh lebih sulit, salah satunya karena otak manusia 3.000 kali lebih besar daripada otak tikus.

Satu gambar CLARITY yang menunjukkan lokasi hanya satu jenis protein di hanya satu otak manusia, akan menghasilkan data yang jumlahnya besar—sekitar dua petabyte, atau setara dengan ratusan ribu film definisi-tinggi. Deisseroth memperkirakan, mungkin kelak CLARITY dapat menyingkap fitur-fitur tersembunyi gangguan otak, seperti autisme. Sementara ini, dia meredam harapan tersebut.

"Masih jauh perjalanan yang harus ditempuh sebelum kita dapat mengubah cara pengobatan, jadi saya sering berkata, jangan pikirkan itu dulu," katanya.

meskipun otak transparan mungkin ber­manfaat, otak itu tetap saja sudah mati. Para ilmuwan memerlukan alat lain untuk menjelajahi otak hidup. Pemindai yang diguna­kan Wedeen untuk melacak pola pada materi putih dapat, dengan pemrograman lain, merekam otak yang sedang bekerja. Pen­citraan resonansi magnetis fungsional (fMRI) menunjukkan lokasi daerah otak yang digunakan untuk pekerjaan mental tertentu. Selama beberapa puluh tahun terakhir, fMRI membantu menunjukkan jaringan yang terlibat dalam berbagai jenis proses pikiran, dari mengenali wajah, menikmati secangkir kopi, hingga mengingat peristiwa traumatis.

Kita mudah terpukau oleh citra fMRI. Namun, pemindai tercanggih hanya dapat me­rekam kegiatan hingga skala milimeter kubik—jaringan sebesar biji wijen. Dalam ruang sebesar itu, ratusan ribu neuron berdenyut dalam pola tersinkronisasi, saling bertukar sinyal. Bagai­mana sinyal itu menimbulkan pola besar yang digambarkan fMRI, masih misterius.

"Banyak pertanyaan sangat sederhana tentang korteks yang tidak dapat kita jawab sama sekali," kata Clay Reid, di Allen Institute.

Reid berharap dapat menjawab beberapa pertanyaan itu melalui serangkaian eksperimen besar yang dinamakan Mind-Scope. Tujuan mereka adalah memahami cara sejumlah besar neuron melaksanakan suatu tugas rumit.

Fungsi yang dipilih Reid dan rekan-rekannya untuk dipelajari adalah penglihatan. Para ilmuwan telah puluhan tahun menyelidiki peng­lihatan manusia, tetapi hanya dapat mem­pelajarinya sedikit demi sedikit.

Dengan pendekatan ini, para ilmuwan dapat memetakan wilayah otak visual yang berspesialisasi dalam berbagai tugas, misal­nya mendeteksi tepi benda atau melihat cahaya. Namun, mereka belum bisa melihat semua wilayah itu bekerja sama sekaligus—mempelajari bagaimana sekitar sejuta neuron dalam wilayah visual otak tikus dapat memadukan informasi menjadi gambar kucing dalam sekejap.

Reid dan rekan-rekannya berusaha me­mecahkan masalah itu dengan merekayasa tikus agar neuron visualnya mengeluarkan kilatan cahaya saat aktif. Kilatan itu merekam kegiatan neuron saat tikus melihat benda tertentu, baik itu kucing, ular, atau seiris keju yang menggiurkan. Ilmuwan kemudian dapat menyusun data itu untuk membuat model matematis penglihatan yang besar. Jika modelnya akurat, peneliti kelak dapat membaca pikiran tikus, secara harfiah.

"Tujuan kami adalah merekonstruksi hal yang dilihat tikus," kata Reid. "Dan saya yakin kami mampu melakukannya."

penelitian reid tentang penglihatan tikus membawa kita selangkah lebih dekat ke tujuan akhir ilmu saraf: pemahaman komprehensif tentang cara kerja otak yang sangat rumit—hal yang disebut para ilmuwan yang saya wawancarai sebagai teori otak. Tujuan besar itu masih jauh, dan dalam banyak kasus, perjalanan ke sana belum mengubah cara dokter merawat pasien. Tetapi, di satu jalur penelitian—keter­hubungan otak-mesin—pemetaan otak sudah mulai mengubah kehidupan manusia.

Saat berusia 43 tahun, Cathy Hutchinson terkena stroke berat, sehingga tak mampu lagi bergerak atau berbicara. Saat terbaring di tempat tidur di Rumah Sakit Umum Massachusetts, perlahan-lahan dia menyadari bahwa para dokter tidak tahu apakah dia sudah mati-otak atau masih sadar. Saudarinya bertanya kepadanya apakah dia masih mampu memahaminya. Hutchinson berhasil menjawab dengan menaikkan mata saat diminta.

"Itu membuat saya begitu lega," ungkap Hutchinson kepada saya 17 tahun kemudian, "karena semua orang membicarakan saya seolah saya sedang sekarat."

Ketika saya mengunjungi rumahnya di Massachusetts timur, dia duduk di kursi roda di tengah ruang tamu, mengenakan baju joging hijau tua dan sepatu olahraga.


Karena hampir seluruh tubuhnya masih lumpuh dan dia belum bisa berbicara, dia berkomunikasi dengan menatap huruf yang tersusun di monitor komputer yang dipasangkan pada kursi roda, sementara kamera melacak gerakan cakram logam mini yang terpasang di tengah kacamatanya.

Di dekat puncak otak terdapat wilayah yang disebut korteks motorik, tempat kita membuat perintah untuk menggerakkan otot. Ketika orang seperti Hutchinson menjadi lumpuh, korteks motoriknya biasanya masih utuh, tetapi tidak dapat berkomunikasi dengan bagian tubuh yang lain, karena koneksinya rusak. John Donoghue, ilmuwan saraf di Brown University, ingin mencari cara membantu orang lumpuh, dengan memanfaatkan sinyal dari korteks motorik mereka. Mungkin kelak mereka dapat belajar mengetik di komputer atau mengoperasikan mesin semata-mata dengan pikiran. Selama bertahun-tahun Donoghue mengembangkan implan.

Pada 2005, dokter bedah di Rumah Sakit Rhode Island mengebor lubang sebesar uang logam di tengkorak Hutchinson dan memasukkan sensor untuk alat Donoghue. Sensor sebesar kepik itu berisi seratus ja­rum mini, yang menekan korteks motorik Hutchinson dan merekam sinyal dari neuron di sekitarnya. Seperangkat kawat yang tertambat pada alat itu keluar lewat lubang di tengkorak, dan tersambung ke konektor logam yang me­nempel di kulit kepala.

Setelah luka bedahnya sembuh, para peneliti Brown University mencolokkan implan Hutchinson ke kabel yang mengirimkan pola sinyal dari otaknya ke beberapa komputer di atas meja beroda yang dibawa ke kamarnya. Sebagai langkah pertama, para ilmuwan melatih komputer untuk mengenali sinyal pada korteks motorik dan menggunakannya untuk menggerakkan kursor komputer pada layar. Ini berhasil dilakukan begitu Hutchinson mencobanya, karena komputer sudah mampu menerjemahkan pola kegiatan otak menjadi gerakan. Dua tahun kemudian, para ilmuwan memasang lengan robot pada komputer, menyempurnakan program yang dapat menerjemahkan sinyal otak Hutchinson untuk menggerakkan lengan itu maju-mundur, juga naik dan turun, serta membuka dan mengepalkan jari robotnya.

Setelah beberapa sesi saja, Hutchinson, komputer, dan lengan robot itu sudah menjadi satu tim. "Rasanya alami," katanya kepada saya. Begitu alami sehingga suatu hari dia meraih kopi susu kayu manis, memegangnya, dan mem­bawanya ke bibir untuk minum. "Senyum Cathy saat dia meletakkan minuman itu—itu benar-benar berarti," kata Donoghue.

Kini, Donoghue dan ilmuwan lain ber­harap dapat membuat keterhubungan manu­sia-mesin yang canggih, aman, dan mudah. Di Duke University, Miguel Nicolelis ber­eksperimen dengan eksoskeleton yang diikatkan pada tubuh. Sinyal dari otak mengendalikan setiap ang­gota tubuh. Dalam eksperimennya, monyet sudah dapat mengendalikan eksoskeleton tubuh lengkap. Jika semua lancar, tunadaksa yang me­ngenakan eksoskeleton sederhana akan me­lakukan tendangan pembukaan di Piala Dunia 2014 di negara kelahiran Nicolelis di Brasilia.

"Kelak, cangkok otak akan menjadi lazim seperti cangkok jantung," kata Nicolelis. "Saya tidak meragukan itu."

Dalam hal terkait otak, meramalkan masa depannya itu gampang-gampang susah. Selama ini, kemajuan yang diperoleh menumbuhkan harapan tinggi yang seringnya tidak terpenuhi. "Kita belum bisa membedakan otak skizofrenia dengan otak autisme dengan otak normal," kata Christof Koch. Namun, dia yakin bahwa penelitian yang kini berlangsung dapat memajukan ilmu saraf ke pentas baru yang luar biasa. "Saya yakin kita sudah mulai mampu menyusun kepingan teori otak."

==================

Carl Zimmer menulis tentang menghidupkan spesies punah pada edisi April 2013. Artikel Robert Clark tentang gula, dimuat di edisi Agustus 2013.



Sumber: http://nationalgeographic.co.id/feature/2014/02/menjelajahi-otak-manusia

Last Updated ( Wednesday, 25 June 2014 03:42 )
 
RSUD Dr. ADJIDARMO
Jl. Iko Jatmiko No. 1 Rangkasbitung Lebak - Banten (0252) 201313