17REPUBLIKA AHAD, 4 DESEMBER 2016
HIWAR
Segala pencapaian dan peradaban ma -nusia dimulai dari gagasan yang “ber sa -rang” di dalam otak. Neurosains mem pe -lajari organ istimewa ini. Bisakah Anda je-laskan secara garis besar apa saja cakupanneurosains?
Neurosains adalah ilmu masa depan(ultimate science), ilmu yang tingkat keru -mitannya sangat menantang dan menarikkarena menyangkut otak yang menjadipusat kehidupan. Ilmu ini mempunyaiaplikasi sangat luas mulai dari marketing(neuro-marketing), web design (neuro-webdesign), komputer (neuro-simulation),cognitive behavior (neuro-psychology),komunitas (neuro-leadership), farmasi(neuro-pharmacology), sampai ke berbagaimanifestasi medis (neurologist).
Jurusan neurosains mempelajari carakerja otak, seperti anatomi (bentuk danstruktur otak), fisiologi (fungsi bagian-bagian otak), biochemistry (sifat kimia danreaksi kimia dalam otak), molecular bio -logy (molekul atau protein yang mem ben -tuk otak), ditambah dengan ilmu psikologi
(kelakuan dan emosi) dan cognitive science(ilmu tentang proses berfikir), computersimulation (ilmu komputer, statistika), danclinical neurology (ilmu kedokteran danpenyakit-penyakit otak).
Sehingga, mempelajari neurosains,mencakup struktur, fungsi, sejarah evolusi,per kembangan, genetika, biokimia, fisio -lo gi, farmakologi, informatika, peng hi -tung an neurosains, dan patologi sistemsaraf. Rentang bidang neurosains telah me -luas dengan mengikutsertakan percobaanilmiah secara sistematis maupun penye -lidikan teoretis dari sistem saraf pusatmaupun sistem saraf tepi dari organismebiologis.
Seberapa besar pengaruh perkemban-gan teknologi mutakhir untuk penelitianneurosains modern?
Dewasa ini, telah muncul dan ber -kembang satu cabang ilmu pengetahuanbaru yang disebut sebagai neurosains. Ilmuini berusaha untuk memahami perilakumanusia dengan mencoba menganalisisunsur-unsur biologisnya. Misteri utama didalam ilmu neurosains adalah segalasesuatu terkait dengan otak manusia, sertakaitannya dengan kesadaran sebagai unsurutama pembentuk identitas manusia.
Di dalam pikiran para ilmuwan neu -rosains, misteri dualisme manusia (tubuhdan jiwa) menjadi perhatian yang sangatmenarik. Otak merupakan permata darimahkota tubuh manusia. Dengan kekuatandan keajaiban otak, manusia bisa mene -mukan berbagai hal yang dapat kitanikmati dewasa ini.
Penemuan tersebut, mulai dari tingkatmolekuler atau atom, pengobatan berbagaipenyakit, penemuan berbagai teknologicanggih, hingga kemampuan manusia me -nembus tata surya bahkan di masa de panga laksi. Itu semua karena peran dari ke -ajaiban otak manusia, sebagai pusat inte -lijen, berpikir, berkesadaran, ber inovasi,juga atas fungsi otak sebagai pusat pener -jemah panca indra kita. Bahkan semuasistem organ kita (seperti jantung, paru-paru, hati, usus, ginjal, dan lain seba -gainya) berada dalam kontrol dan regulasisistem otak.
Secara garis besar, apa yang dimaksuddengan pemetaan cara kerja otak?
Pemetaan otak merupakan suatumetode dalam mempelajari struktur danfungsi otak secara mendalam dan kom -prehensif hingga ke tingkat yang sangatatau super teliti, dengan ukuran parameterterkecil nanometer. Pemetaan tersebutuntuk memetakan struktur sel-sel sarafyang jumlah lebih dari 100 miliar sel,dengan jumlah koneksi atau synapsishampir 1.000 trilliun.
Para ahli neurosains menggunakanberbagai alat dalam menajamkan kete liti -an dan ketepatan, untuk memahami sistemsaraf. Beberapa alat yang digunakan untuktujuan tersebut, seperti fMRI, MEG, EEG,LSPS, optogenetic, komputer, dan bahkan
pewarna dan super elektron mikroskopuntuk mengeksplorasi berbagai hal yangberhubungan dengan molekul, DNA, sel-sel saraf, jaringan, sistem otak, dankehidupannya.
Dari penelitian tersebut, ilmuwanneurosains, merumuskan bagaimana sistemsaraf berkembang, beroperasi secara nor -mal atau sehat, demikian pula kegagalanfungsi saraf dalam berbagai kasus penyakitneurologis atau kejiwaan. Bagaimana ben -tuk hubungan antar sel-sel saraf (si napsis)untuk mengalirkan sinyal? Bagaimanaproses belajar dan mengingat? Bagaimanadinamika emosi? Bagaimana kelainanfungsi sistem saraf menyebabkan penyakit?Dan seterusnya.
Para ahli di dunia telah mengem bang -kan dan mendorong kemajuan neurosainsbegitu pesatnya, sehingga neurosains men -jadi ilmu modern dan ilmu masa depan,yang secara nyata bisa berimplikasi sangatluas terhadap kehidupan umat manusia.
Bisakah dijelaskan secara singkat apaitu human genome bank?
Human genome bank adalah upaya pe -me taan semua gen-gen penyusun tubuhma nusia. Human genome ini telah ram -pung, dan sukses. Berdasarkan keberha -sil an, proyek pemetaan genom manusia,yang disponsori pemerintah AS, dalam me -metakan gen-gen manusia secara sem -purna.
Kesuksesan tersebut, akan memberikandampak yang luar biasa terhadap kehi -dupan umat manusia dewasa ini dan masadepan. Keluarbiasaan itu, memberikanalasan yang fundamental dan sangat pen -ting, disebabkan semua gen-gen normalyang dibutuhkan untuk menjadikanmanusia sehat telah dipahami denganbaiknya.
Keberhasilan pemetaan gen-gen terse -but memberi dampak kepada dua hal fun -
damental. Yaitu, pertama, ilmuwan akanmampu memodifikasi hasil ini untukmempertahankan umat manusia dalamkeadaan sehat dan normal. Kedua, jikaterjadi berbagai kerusakan pada gen-genyang menyebabkan manusia menjadi sakit,tentunya dengan menggunakan humangenome bank, untuk memperbaiki semuakerusakan dan penyakit yang diakibatkanoleh kelainan genetika tadi, dengan metodegene therapy.
Salah satu riset terbaru Anda berhasilmenemukan terobosan dalam pengobatanautisme?
Autisme adalah gangguan perkem -bang an saraf yang sangat bervariasi de -ngan gejala awal muncul pada masa bayiatau masa kanak-kanak, dan kemudianberkembang menjadi autisme yang sulitdikendalikan. Orang-orang denganautisme memiliki gangguan sosial dansering mengalami kehilangan intuisi ten -tang orang lain dan lingkungannya.
Gangguan autisme hampir selalu ber -kembang sebelum usia tiga tahun dan di -tandai dengan komunikasi verbal dan non -verbal, serta interaksi sosial yang terganggu.
Alhamdulillah, kami bersama tim kamiberhasil menemukan gen utama pencetusautisme. Hasil penelitian tersebut dapatmenjelaskan bahwa, akibat mutasi genetikpada dua gen utama yang menjadi pence -tus munculnya autisme, yaitu Gene EphB4dan PTEN.
Selanjutnya, kedua gen tersebut ber -pengaruh terhadap inhibitory neuron atausistem saraf penghambatan yang disebutfast-spiking, parvalbumin. Itu meng ekspre -sikan interneuron (sel PV), selanjutnya selpenghambat tersebut berada di sekitar sel-sel perangsang (pyaramidal neuron) didalam otak anak.
Artinya, akibat gangguan pada sel-selneuron tersebut oleh kerusakan dua gen diatas, menyebabkan kegagalan sel-sel sarafpe ngontrol sinyal listrik di otak, denganaki bat seperti terjadinya gangguan autisme.
Kemudian, kami melakukan modifikasidan percobaan di laboratorium, denganmenggunakan teknik penelitian, LSPS(laser photo stimulation), optogenetic(ChR2), serta immunustanning danelectrophysiology otak.
Ternyata, gerakan dan stimulasi sel-seltersebut dapat dikontrol menjadi normal.Sehingga, individu autisme tersebut kem -bali menjadi normal. Kami meyakini bah -wa autisme dapat diobati dan dicegah sejakdini, dengan mencegah terjadinya kerusakangen sel-sel saraf penghambat tersebut.
Apa saja kontribusi neurosains untukmengatasi penyakit-penyakit otak padaumumnya?
Prinsip-prinsip dasar neurosains di mak -sudkan untuk memberikan pema hamanyang sangat mendasar tentang cara kerjasistem saraf manusia. Neurosains adalahbidang yang mempelajari secara khusussistem saraf dalam tubuh makhluk hidup.Ilmu neurosains merupakan ilmu modernyang berinteraksi dengan seluruh konsepkehidupan yang secara khusus meng -gabungkan ilmu biologi dan humaniora.
Ilmuwan saraf dapat berasal dari ber -bagai latar belakang, termasuk psikologi,ilmu komputer, biologi, statistik, filsafat,fisika, dan kedokteran. Sehingga, neuro -sains mengalami kemajuan dalam pema -haman humaniora yang menjelaskanmekanisme yang mendasari pemikiran,emosi, dan perilaku.
Dengan kemajuan ilmu neurosains,dapat diterapkan dalam upaya pengobatanpenyakit-penyakit otak, seperti: alzhei mer’s,parkinsonism, schizophrenia, cereb ral palsy,stroke, kelumpuhan, dan lain-lain.
Mungkinkah secara ilmiah untuk mere -kayasa sifat seseorang melalui modifikasiterhadap sel-sel otak?
Jika pemetaan otak manusia baik se -cara struktur, anatomi, fungsional, genetik,behavior telah rampung, maka selanjutnyakita akan menggunakan hasil pemetaantersebut untuk menyusun brain artificialintelligence, dalam mendukung penciptaanmanusia-manusia cerdas di masa depan.
Adakah hubungan antara rasa bahagiadan aktivitas otak?
Perasaan bahagia dikendalikan olehsublimbic dan prefrontal cortex di otak, de -ngan melakukan stimulasi oleh endorphinsdan dopaminergic. Tentunya, pada saatorang melakukan ibadah atau mende kat -kan diri kepada zat yang dicintai, sepertimendekatkan diri pada Allah SWT, makaakan memacu endorphins dan dopami -nergic tersebut untuk memproduksi. Se -hing ga, rasa bahagia, tenang, dan nyamanakan tercipta.
Selain itu, perasaan spiritual jugaberkaitan dengan medial prefrontal cortex,yakni bagian otak yang mengaktifkan danmengolah nilai dan alasan moral. Perasaanspiritual juga mengaktifkan bagian otakyang berhubungan dengan fokus-fokus.
n ed: nashih nashrullah
Belum lama ini, peneliti utama neurosainsdi University of California, Irvine, AmerikaSerikat (AS), Taruna Ikrar, bersama timsukses menemukan gen utama pencetus
autisme. Hasil penelitian tersebut dapat menje-laskan bahwa akibat mutasi genetik pada dua genutama yang menjadi pencetus munculnyaautisme, yaitu Gene EphB4 dan PTEN.
Menurut pria kelahiran Makassar 15 April 1969ini, setelah melakukan modifikasi dan percobaandi laboratorium, dengan menggunakan teknikpenelitian LSPS (laser photo stimulation), optoge-netic (ChR2), serta immunustanning dan electro-physiology otak, ternyata, gerakan dan stimulasisel-sel tersebut dapat dikontrol menjadi normal.
“Sehingga, individu autisme tersebut kembalimenjadi normal. Kami meyakini bahwa autismedapat diobati dan dicegah sejak dini, denganmencegah terjadinya kerusakan gen sel-sel sarafpenghambat tersebut,” kata penyabet master far-makologi di FK Universitas Indonesia tersebutkepada wartawan Republika, Hasanul Rizqa,melalui surat elektronik, akhir pekan lalu.
Dalam perbincangan tersebut, wakil ketua PBIDI (2000-2003) yang namanya cukup dikenal luaskalangan neurosains di tingkat global, juga berbin-cang seputar perkembangan neurosains. Ter -masuk sejauh mana pengaruh spiritualitas ibadahkepada Allah SWT terhadap kesehatan otak.
Saat orang melakukan ibadah ataumendekatkan diri kepada zat yang dicintai, sepertimendekatkan diri kepada Allah SWT, maka akanmemacu endorphins dan dopaminergic tersebutuntuk memproduksi. “Sehingga, rasa bahagia,tenang dan nyaman akan tercipta,” kata sosokyang telah didaulat sebagai ilmuwan tetap AStersebut. Berikut perbincangan Republika dengantokoh yang telah memublikasikan lebih dari 56karya ilmiahnya di berbagai jurnal level interna-sional tersebut:
Foto-Foto Dokpri
Prof dr Taruna Ikrar MD, MPharm, PhD
IBADAH Menyehatkan Otak
