Otak Manusia Ternyata Dibangun dari Dua Sistem Saraf yang Berbeda

Pemahaman baru ini kemudian memungkinkan para peneliti melakukan sesuatu yang sebelumnya sulit dilakukan: menghasilkan neuron motorik otak belakang manusia dari sel punca pluripoten di laboratorium.

Sel-sel hasil kultur tersebut menunjukkan karakteristik neuron otak belakang yang sebenarnya. Sel tersebut mampu menghasilkan aktivitas listrik dan membuat protein yang menjadi penanda bagian otak belakang yang berhubungan dengan pengendalian otot wajah dan proses menelan. Kemampuan menghasilkan sel tersebut di laboratorium membuka peluang baru untuk mempelajari penyakit yang menyerang neuron di batang otak.

Berkaitan dengan ALS dan SMA

Salah satu implikasi yang paling penting berkaitan dengan penelitian terhadap spinal muscular atrophy (SMA) dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Kedua penyakit tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada neuron motorik. Pada kondisi tertentu, kerusakan neuron yang mengendalikan proses menelan dan pernapasan dapat menyebabkan komplikasi serius.

Masalahnya, peneliti selama ini sangat terbatas dalam mempelajari neuron manusia yang berada di bagian otak tersebut. Jaringan otak batang tidak dapat begitu saja diambil dari pasien yang masih hidup untuk diteliti. Dengan kemampuan menghasilkan neuron otak belakang manusia di laboratorium, ilmuwan kini memiliki model baru untuk mempelajari bagaimana penyakit tersebut merusak sel saraf.

Para peneliti berharap model tersebut dapat digunakan untuk memahami mekanisme penyakit sekaligus menguji calon terapi. Namun, temuan ini masih merupakan kemajuan dalam penelitian dasar dan pemodelan penyakit, bukan bukti bahwa terapi baru untuk ALS atau SMA sudah tersedia. Jejaknya ternyata sangat tua

Yang membuat penelitian ini semakin menarik adalah dimensinya dalam sejarah evolusi. Tim Stanford menelusuri pola perkembangan tersebut pada berbagai spesies dan menemukan indikasi bahwa pembagian sistem saraf menjadi dua jalur tersebut bukan sesuatu yang baru muncul pada manusia.

Pola serupa ditemukan pada ayam dan ikan zebra. Bahkan, para peneliti menemukan pola perkembangan yang sejalan pada acorn worm, hewan laut kecil yang memiliki hubungan evolusioner sangat jauh dengan manusia. Temuan tersebut membawa penelitian jauh ke belakang dalam sejarah evolusi, hingga sekitar 550 juta tahun.

Menurut Loh, hasil penelitian mengindikasikan bahwa evolusi mungkin mengambil dua sistem saraf yang sudah ada dan kemudian mengintegrasikannya secara spasial. “Memiliki otak sebagai satu organ mungkin lebih efisien, tetapi kita tetap menggunakan cara primordial untuk membentuk otak sebagai dua bagian yang terpisah,” ujarnya.

Dengan kata lain, otak manusia yang tampak sebagai satu kesatuan mungkin menyimpan sejarah evolusi yang jauh lebih tua. Bukan berarti manusia memiliki “dua otak” Temuan ini juga perlu dibedakan dari gagasan populer mengenai “otak kiri” dan “otak kanan”.

Manusia memang memiliki dua belahan otak atau hemisfer yang memiliki sejumlah spesialisasi fungsi. Namun, penelitian Stanford tersebut tidak mengatakan bahwa hemisfer kiri dan kanan merupakan dua otak yang bekerja secara independen. Yang ditemukan adalah sesuatu yang lebih mendasar: bagian depan dan belakang otak memiliki asal perkembangan embrional yang berbeda.

Otak tetap bekerja sebagai jaringan yang sangat terintegrasi. Berbagai wilayahnya saling berkomunikasi melalui jaringan saraf yang kompleks. Karena itu, istilah “dua organ” dalam penelitian ini lebih tepat dipahami dalam konteks asal-usul perkembangan dan evolusi, bukan sebagai klaim bahwa manusia secara harfiah memiliki dua otak yang berdiri sendiri.

Justru integrasi kedua sistem tersebut kemungkinan menjadi bagian penting dari sejarah evolusi sistem saraf vertebrata. Dari bernapas hingga berpikir tentang alam semesta. Temuan ini memperlihatkan sebuah kontras yang menarik.