Download Pro

Otak Kelelawar Suara Yang Kita Fokuskan

Bagaimana anda tahu apa yang harus didengar? Di tengah-tengah kegaduhan pesta, bagaimana seorang ibu tiba-tiba fokus kepada suara tangisan seorang anak, walau bukan anaknya sendiri?



Bridget Queenan seorang kandidat doktoral neurosains di Pusat Medis Universitas Georgetown meneliti kelelawar berjenggot (Pteronotus parnellii) untuk membantunya memecahkan teka-teki ini.

Pada pertemuan tahunan Perhimpunan Neurosains di San Diego, Queenan akan melaporkan bahwa dia telah menemukan neuron-neuron dalam otak kelelawar yang nampaknya "menyuruh diam" neuron lainnya ketika suara komunikasi relevan datang. Proses tersebut menurut ibu Bridget bisa saja berlaku juga pada manusia, seperti yang diberitakan oleh e! Science News (14/11/10).

Dalam penyelidikannya, dia juga menemukan bahwa "beberapa neuron nampaknya tahu untuk berteriak lebih keras untuk melaporkan suara komunikasi dalam kegaduhan."

"Jadi sekarang kita bisa mulai menyimpulkan bagaimana sel-sel dalam otak anda mampu menangani lingkungan indera kompleks tempat tinggal kita," tambah ibu Queenan.

Untuk memahami fungsi pendengaran otak, kelelawar secara khusus merupakan hewan yang menarik untuk dipelajari karena hewan tersebut memproses suara lewat gema lokasi (menentukan lokasi sesuatu dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh gema untuk kembali dari titik tersebut) yang merupakan sejenis sonar biologis. Kelelawar menghasilkan suara lalu mendengar gema tersebut yang dihasilkan ketika suara tersebut terpantul dari obyek-oyek di sekitarnya. Kelelawar menggunakan gema ini untuk mencari jalan dan untuk berburu.

Otak kelelawar tak hanya harus memproses aliran gema konstan tapi juga harus secara bersamaan memproses komunikasi sosial kelelawar, tutur ibu Queenan.

"Apa yang akan kita coba ketahui ialah bagaimana seekor kelelawar dapat terbang sembari menggema lokasi, mengeluarkan bunyi berciut dan mendengarkan suaranya sendiri yang terpantul balik di tengah-tengah koloni ratusan kelelawar yang juga menggema lokasi dan mungkin secara bersamaan mendengarkan kelelawar lainnya berkata hati-hati! Kelelawar memang kadang kala mengeluarkan suara hati-hati," katanya. "Malahan kelelawar memiliki sekumpulan suara komunikasi: suara marah, suara peringatan, dan suara yang mengatakan tolong jangan sakiti saya."

Wilayah pemrosesan pendengaran dalam otak kelelawar lebih besar dari pusat-pusat lainnya, sama seperti pusat pemrosesan penglihatan pada manusia yang lebih besar. "Manusia utamanya beraktifitas dengan penglihatan jadi porsi besar dalam otak diperuntukkan bagi pemrosesan penglihatan. Kelelawar di lain pihak beraktifitas dengan suara," kata ibu Queenan.

Dalam studi ini, ibu Queenan beserta para koleganya menghadirkan berbagai kombinasi suara gema lokasi dengan berbagai suara komunikasi untuk membangunkan para kelelawar untuk melihat bagaimana neuron-neuron dalam otak kelelawar menangani bunyi hiruk pikuk ini. Para peneliti menemukan bahwa beberapa neuron kelelawar mengontrol aktifitas neuron lainnya ketika suara-suara penting dirasakan. Para peneliti ini juga menemukan neuron-neuron lain yang memperbesar persepsi komunikasi kelelawar dalam latar kegaduhan suara. Kerjasama kumpulan neuron ini memungkinkan kelelawar untuk mendengar apa yang perlu didengar.

"Semua organisme secara konstan terbebani dengan rangsangan-rangsangan yang datang seperti suara, cahaya, getaran dan lain sebagainya, dan sistem pancaindera kita harus menyortir rangsangan yang paling relevan untuk membantu kita bertahan hidup," kata ibu Queenan. "Sebagai manusia-manusia kita tak hanya sensitif terhadap tangisan seorang anak, tapi kita memperhatikan kilasan cahaya lampu ambulans walaupun kita sedang asik melakukan hal lain.

Ibu Queenan mengatakan bahwa tugas berikutnya ialah untuk merekam neuron-neuron pada kelelawar yang tak hanya terbangun tapi terbang.

http://gumc.georgetown.edu/
http://sainspop.blogspot.com/

Available link for download

Rasa Lapar Membuat Otak Lalat Tetap Pintar Walau Tak Tidur

Seperti yang diketahui oleh yang pernah mencoba tetap terjaga setelah makan kenyang, makan bisa mendorong rasa kantuk. Penelitian baru pada lalat buah menunjukkan sebaliknya yaitu rasa lapar bisa saja menjadi cara untuk tetap bangun tanpa rasa pusing atau hambatan mental.



Para ilmuwan di Universitas Washington di St. Louis menemukan bahwa rasa lapar menyebabkan kebutuhan akan nutrisi menekan kebutuhan untuk tidur. Sama seperti manusia dan tikus, lalat buah tak dapat bertahan hidup tanpa tidur. Akan tetapi, pada lalat buah yang direkayasa untuk sensitif terhadap kekurangan tidur, rasa lapar bisa meningkatkan waktu bertahan hidup tanpa tidur hampir tiga kali lipat .

Para peneliti menunjukkan bahwa kemampuan untuk menahan efek kurang tidur terhubung dengan protein yang membantu otak lalat buah mengatur penyimpanan dan penggunaan lipid yang merupakan jenis molekul termasuk lemak seperti kolesterol dan vitamin yang dapat larut dalam lemak seperti vitamin A dan D.

"Obat-obatan umum yang digunakan untuk membuat orang tertidur atau membuat orang tetap bangun, semuanya ditargetkan pada sejumlah jalur-jalur di otak, semuanya berhubungan dengan transmisi neuro," kata Paul Shaw, PhD, asisten profesor neurobiologi dan anatomi. "Memodifikasi pemrosesan lipid dengan obat-obatan bisa memberikan kita sebuah cara baru yang lebih efektif atau lebih kurang efek sampingnya dalam menanggulangi masalah tidur."

Penelitian tersebut diterbitkan secara online pada tanggal 31 Agustus di PLoS Biology.

Penemuan tersebut menambah tantangan baru ke dalam hubungan rumit antara tidur dan metabolisme diet. Para ilmuwan mengetahui sekitar satu dekade lalu bahwa kekurangan tidur menyebabkan obesitas dan berperan dalam perkembangan diabetes dan penyakit koroner. Sampai saat ini, tak seorangpun telah menghubungkan antara gen yang terkait lipid dengan pengaturan kebutuhan tidur.

Clay Semenkovich, MD yang merupakan seorang ahli lipid Universitas Washington tapi tak secara langsung terlibat dalam penelitian itu mengatakan bahwa hasilnya cocok dengan pemahaman yang sedang berkembang bahwa organisme menggunakan lipid lebih dari sekedar penyimpanan tenaga.

"Semakin jelas bahwa lemak berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal dalam berbagai konteks," kata Semenkovich, seorang Profesor Kedokteran Herbert S. Gasser. "Jika anda mengidentifikasi lipid yang terlibat dalam pengaturan tidur dan mencari cara untuk mengontrolnya, anda bisa mengurangi derita yang berhubungan dengan kekurangan tidur atau kebutuhan untuk tetap bangun."

Shaw menggunakan lalat buah sebagai model efek tidur pada organisme yang lebih tinggi. Dia merupakan salah satu di antara mereka yang pertama membuktikan bahwa lalat buah memasuki kondisi yang bisa dibandingkan dengan tidur, yang menunjukkan bahwa lalat buah memiliki periode tidak aktif di mana rangsangan yang lebih besar dibutuhkan untuk membangunkan mereka. Sama seperti manusia, lalat buah yang kurang tidur satu hari akan mencoba untuk menggantinya dengan tidur lebih banyak pada hari berikutnya, suatu fenomena yang ditunjukkan sebagai hutang tidur. Lalat buah yang kurang tidur juga menunjukkan performa yang kurang pada uji sederhana kemampuan belajar.

Penelitian di lab lain menunjukkan bahwa rasa lapar atau puasa menahan lapar, mengakibatkan waktu tidur berkurang. Penelitian yang lebih baru juga menunjukkan bahwa rasa lapar bisa mengubah tingkat aktifitas gen yang mengatur penyimpanan dan penggunaan lipid.

Laboratorium Shaw sebelumnya mendemonstrasikan bahwa lalat buah dengan mutasi pada gen waktu biologis mengakumulasi hutang tidur lebih cepat dan mulai mati setelah tetap bangun sekurang-kurangnya 10 jam. Matt Thimgan, PhD, seorang rekan peneliti pascadoktoral, melaporkan dalam sebuah surat kabar bahwa lalat buah yang kelaparan meluangkan lebih banyak waktu terbangun, dan lalat buah kelaparan dengan mutasi gen waktu biologis bisa bertahan hingga 28 jam tanpa tidur.

Para ilmuwan menguji lalat yang kelaparan dan kurang tidur dengan dua tanda akan hutang tidur yaitu enzim pada air liur atau saliva dan kemampuan lalat untuk belajar mengasosiasikan cahaya dengan rangsangan yang tidak menyenangkan. Kedua hasil uji menunjukkan bahwa lalat yang kelaparan tidak mengantuk.

"Dari perspektif evolusioner, hal ini masuk akal," kata Thimgan. "Jika anda kelaparan, anda ingin memastikan secara kognitif bahwa anda berada di atas permainan, untuk meningkatkan kesempatan anda menemukan makanan daripada menjadi makanan untuk orang lain."

Para ilmuwan menemukan sebuah efek yang mirip dengan kelaparan pada lalat buah di mana gen yang disebut lipid storage droplet 2 (LSD2) dinonaktifkan. Setelah kurang tidur, lalat buah dengan mutasi LSD2 kurang cenderung untuk tidur dalam waktu yang lama dan tetap mencetak nilai tinggi dalam tes belajar.

"Mutan LSD2 nampaknya secara konstan merotasi lipid melalui depot penyimpanannya dalam sel, menaruhnya ke dalam dan mengeluarkannya dengan sangat cepat," kata Thimgan. "Menonaktifkan LSD2 kelihatannya membuat sel kesulitan untuk menahan lipid dan menggunakannya dengan benar, dan kami pikir hal ini menganggu kemampuan sel-sel otak untuk merespon kekurangan tidur."

Para peneliti sedang berusaha mengidentifikasi lipid tertentu yang dipengaruhi hilangnya LSD2.

http://sainspop.blogspot.com/

Available link for download

Otak remaja mengecut kerana layari internet berlebihan

Kajian tersebut melibatkan penggunaan mesin pengimejan resonans magnetik (MRI) untuk merakam imej otak 18 pelajar universiti berusia 18 tahun yang melayari internet selama 13 jam sehari, enam kali seminggu. Kumpulan penyelidik berkenaan membandingkan imej MRI tersebut dengan imej MRI kumpulan pelajar yang melayari internet cuma dua jam sehari.

Selepas perbandingan dibuat, mereka mendapati korteks atau bahagian kelabu pada otak 18 pelajar yang ketagih Internet itu mengecut berbanding rakan mereka yang kurang melayari internet. "Kajian kami membayangkan ketagihan Internet pada jangka panjang boleh membawa kepada kemerosotan struktur otak," kata kumpulan penyelidik itu.

Bahagian korteks otak berfungsi untuk memproses ingatan, emosi, pertuturan, penglihatan dan pendengaran di samping mengawal pergerakan anggota manusia. Kajian itu dilakukan oleh sekumpulan pakar neurologi dan radiologi beberapa universiti dan hospital di China. Dianggarkan seramai 24 juta remaja negara berkenaan ketagih melayari Internet. -Agensi

Sent from Samsung tablet

Available link for download