Apa sifat kesadaran? Ini adalah salah satu misteri besar psikologi, ilmu saraf, dan filosofi pikiran, dan meskipun mungkin tampak aneh, penelitian tentang hewan, yang sensasi kesadarannya harus berbeda dari kita, telah membantu memperjelasnya.
Faktanya, baru-baru ini tim peneliti dari Institut Allen untuk Ilmu Otak yang dipimpin oleh Christof Koch telah mengungkapkan penemuan tiga neuron raksasa yang menghubungkan sebagian besar otak tikus; Neuron semacam itu bisa menjadi dasar fisiologis kesadaran, tetapi para ahli lain tidak setuju.
- Artikel terkait: ” Jenis neuron: karakteristik dan fungsi “
Tiga neuron raksasa
Christof Koch dan timnya membuat presentasi kepada anggota komunitas ilmu saraf di mana mereka mempresentasikan metodologi dan hasil penelitian mereka tentang konektivitas saraf di otak tikus.
Aspek yang paling menonjol dari presentasinya adalah identifikasi tiga neuron raksasa yang muncul dari struktur otak yang dikenal sebagai “biara” dan menghubungkannya dengan sebagian besar otak. Yang terbesar dari ketiganya menjangkau seluruh otak, sementara dua lainnya juga mencakup sebagian besar belahan otak.
Ketiga sel ini mempertahankan koneksi sinaptik yang kuat dengan neuron di berbagai wilayah otak, seperti yang diungkapkan oleh gambar tiga dimensi yang diperoleh dari penelitian. Ini menunjukkan bahwa mereka mungkin memainkan peran yang relevan dalam mengkoordinasikan impuls elektrokimia dari sistem saraf pusat.
Namun, saat ini keberadaan ketiga neuron ini belum dikonfirmasi pada spesies hewan lain, termasuk manusia, jadi harus sangat berhati-hati saat mencoba menggeneralisasi klaim tim Koch.
- Artikel terkait: ” Bagian-bagian otak manusia (dan fungsinya) “
Apa biara?
Biara adalah lapisan neuron yang melekat pada wajah bagian bawah neokorteks serebral, sangat dekat dengan insula dan ganglia basal; kadang-kadang dianggap sebagai bagian dari struktur ini. Amplitudonya tidak teratur, berukuran beberapa milimeter di beberapa area dan kurang dari satu milimeter di area lain.
Wilayah otak ini bersinaps dengan banyak struktur kortikal dan subkortikal, termasuk hipokampus, penting untuk memori jangka panjang, dan amigdala, yang terlibat dalam pembelajaran emosional.
Neuron-neuron di biara tidak hanya memelihara hubungan-hubungan yang relevan dengan bagian-bagian lain dari otak, mereka juga sangat erat berhubungan satu sama lain. Ini telah dikaitkan dengan pemrosesan stimulasi yang seragam yang melewati biara.
Usulan tim Koch
Berdasarkan penelitian terbarunya dan penelitian lain yang pernah ia lakukan sebelumnya, Koch berpendapat bahwa kesadaran dapat ditemukan di biara, yang telah menjadi fokus utama karir profesionalnya.
Menurut proposal tim ini, tiga neuron raksasa yang mereka temukan akan memungkinkan koordinasi impuls saraf di biara : mereka mengaitkan penerimaan dan pengiriman sinyal dari struktur ini dengan munculnya kesadaran, dengan mempertimbangkan sifat global dari ini. transmisi, dan fungsi-fungsi yang telah dikaitkan dengan biara.
Penelitian lain yang relevan untuk hipotesis ini adalah yang dilakukan oleh kelompok Mohamad Koubeissi (2014) dengan seorang wanita yang terkena epilepsi. Tim ini menemukan bahwa stimulasi biara oleh elektroda “menonaktifkan” kesadaran pasien, sementara mengganggu stimulasi ini menyebabkan dia mendapatkannya kembali.
Metodologi investigasi
Tim peneliti Institut Allen memicu produksi protein fluoresen di neuron individu yang berasal dari biara berbagai tikus. Untuk ini mereka menggunakan zat yang, yang ada di dalam tubuh, menyebabkan aktivasi gen tertentu.
Dengan menyebar melalui neuron target, protein ini memberi warna khas pada seluruh panjang sel ini. Mereka kemudian mengambil 10.000 gambar bagian otak dan menggunakan perangkat lunak komputer untuk membuat peta tiga dimensi dari neuron yang diaktifkan.
Kritik terhadap hipotesis ini
Berbagai ahli dalam ilmu saraf tidak setuju dengan usulan tim Koch. Secara umum, lokalisasi hipotesisnya telah dikritik, yang mengaitkan biara dengan peran utama dalam kesadaran manusia tanpa mengandalkan basis penelitian yang kuat.
Untuk mengkaji kebenaran pernyataan tersebut, Chau dkk (2015) melakukan penelitian terhadap 171 veteran perang yang pernah mengalami cedera kepala. Mereka menemukan bahwa cedera pada biara dikaitkan dengan pemulihan kesadaran yang lebih lambat setelah kerusakan, tetapi tidak dengan gejala sisa jangka panjang yang lebih serius.
Saat ini bukti yang mendukung hipotesis bahwa biara adalah kunci kesadaran masih belum meyakinkan, terutama jika menyangkut manusia. Namun, bukti menunjukkan bahwa struktur ini mungkin relevan untuk kontrol atensi melalui koneksi daerah yang berbeda dari kedua belahan otak.
Referensi bibliografi:
- Chau, A.; Salazar, AM; Krueger, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). Pengaruh lesi klaustrum pada kesadaran manusia dan pemulihan fungsi. Kesadaran dan Kognisi, 36: 256-64.
- Crick, FC & Koch, C. (2005). Apa fungsi klaustrum? Transaksi Filosofis Masyarakat Nyata London B: Ilmu Biologi, 360 (1458): 1271-79.
- Koubeissi, MZ; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Stimulasi listrik pada area otak kecil secara reversibel mengganggu kesadaran. Epilepsi & Perilaku, 37: 32-35.
- Torgerson, CM; Irimia, A.; Goh, SYM & Van Horn, JD (2015). Konektivitas DTI dari klaustrum manusia. Pemetaan Otak Manusia, 36: 827-38.