Kesamaan genetik antara manusia dan monyet mendekati 98%, sedangkan kesamaan genetik antara manusia dan simpanse mencapai 98,7%. Tetapi mengapa monyet-monyet ini tidak berevolusi untuk memiliki IQ setinggi manusia, dan dengan demikian menempati posisi absolut di bumi? ? Masalah ini selalu melanda para peneliti di bidang neurologi dan evolusi di berbagai negara.
Selama beberapa dekade, ahli saraf telah membedah otak manusia dan primata lainnya, Menemukan bahwa ada banyak perbedaan "perangkat keras" yang halus dan penting di antara keduanya , Namun perbedaan ini tidak cukup menjadi alasan mengapa IQ manusia jauh lebih tinggi dibandingkan primata lainnya.
Dan sekarang, penelitian terbaru Profesor Rony Paz dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel, memberikan penjelasan yang lebih baik untuk masalah yang telah lama melanda para peneliti ini: Komposisi "perangkat lunak" internal sangat berbeda, yang menyebabkan perbedaan besar dalam IQ antara manusia dan monyet .
(Sumber: Sel)
Tim dapat menganalisis apa perbedaan "perangkat lunak" ini dengan mempelajari neuron tunggal Hasil studi tersebut dipublikasikan di majalah Cell pada 17 Januari. Penelitian ini menggunakan Kumpulan data langka dari satu neuron jauh di dalam otak pasien epilepsi , Data dikumpulkan dari pasien epilepsi yang menjalani bedah saraf, Maknanya tidak hanya terbatas pada pemahaman perbedaan antara evolusi otak manusia dan primata, tetapi juga penting untuk memahami mekanisme patofisiologis penyakit jiwa manusia dan penyakit otak lainnya. Para peneliti berspekulasi bahwa hasil ini juga dapat membantu menjelaskan bagaimana kecerdasan unik manusia dihasilkan.
Para ilmuwan percaya bahwa jenis penelitian yang tidak biasa ini dapat membantu mereka mengubah hasil penelitian penyakit mental dari model hewan menjadi aplikasi klinis dengan lebih baik.
Profesor Mark Harnett, dari Departemen Neuronal Biofisika di MIT, berkata, "Manusia dan primata non-manusia memiliki perbedaan yang signifikan dalam perilaku dan psikologi. Sekarang kita telah melihat kelembutan yang sangat aneh di otak dari dua jenis jam fisik. "Perbedaan. Oleh karena itu, ini adalah studi yang sangat berharga."
Otak manusia akan mengorbankan stabilitas demi efisiensi!
Penelitian ini berasal dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel Rony Paz Dan ahli bedah saraf di University of California, Los Angeles (UCLA) Itzhak Goreng Bekerja sama.
Gambar Rony Paz (Sumber: Rehovot Weizmann Institute of Science)
Di antara mereka, Paz terutama mempelajari dinamika sirkuit saraf dalam proses pembelajaran kera, dengan fokus pada dua wilayah otak yang berbeda: Amigdala dan korteks cingulate . Amigdala adalah area primitif evolusioner yang mengontrol keterampilan bertahan hidup dasar. Korteks cingulate adalah area otak yang telah berevolusi kemudian, dan terutama berhubungan dengan perilaku kognitif yang lebih kompleks.
Kunci dari penelitian ini terletak pada kumpulan data eksperimental yang sangat langka dari pasien epilepsi yang menjalani bedah saraf. Pasien epilepsi ini menjalani perawatan yang menanamkan serangkaian elektroda halus di otak mereka dan mencatat aktivitas elektroda untuk menentukan asal kejang mereka. Pasien dirawat di rumah sakit sampai kejang epilepsi, kemudian dokter melakukan pembedahan untuk mengeluarkan elektroda dan jaringan otak yang rusak, yang menjadi sumber aktivitas epilepsi. Sambil menunggu kejang, pasien biasanya mengikuti eksperimen sederhana yang mengeksplorasi fungsi otak.
Gambar Itzhak Goreng (Sumber: UCLA)
Pada awal eksperimen ini, Profesor Paz ingin memahami bagaimana neuron di area otak monyet ini berbeda dari manusia. Jadi dia memulai penelitian mereka dengan Profesor Fried. Profesor Fried sebelumnya memelopori penggunaan teknologi perekam neuron tunggal untuk pasien epilepsi, sehingga tim dapat menggunakan teknologi pelacakan neuron tunggal untuk menganalisis perbedaan "lunak" antara otak manusia dan monyet untuk pertama kalinya.
Paz dan Fried mengumpulkan sejumlah besar data dari pasien epilepsi yang memasang elektroda di dekat area otak dan berpartisipasi dalam penelitian memori, dan menemukan data neuron tunggal dari amigdala dan korteks cingulate dari data ini. Mereka membandingkan dua karakteristik neuron ini dengan aktivitas neuron monyet: Kekokohan dan efisiensi .
Data tersebut berasal dari hampir 750 neuron di dua wilayah otak dari lima monyet dan tujuh orang. Mereka terdiri dari serangkaian puncak atau palung yang direkam oleh satu neuron selama beberapa jam. Para peneliti telah mengklasifikasikan dan menganalisis aktivitas neuron tunggal ini yang terkonsentrasi di otak dalam pasien epilepsi, dan kemudian mengklarifikasi "otak manusia" saat memproses informasi. Kekokohan "Variasi.
Gambar Perbandingan ketahanan dan efisiensi antara otak manusia dan otak monyet (Sumber: A Tradeoff in the Neural Code lintas Wilayah dan Spesies)
Mereka menemukan itu Dalam dua spesies ini , Sinyal di amigdala lebih kuat daripada sinyal di korteks cingulate . Tetapi otak dengan sinyal korteks cingulate yang kuat lebih efisien . Kedua wilayah pada manusia kurang kuat tetapi lebih efektif dibandingkan dengan monyet.
Hasil ini di luar ekspektasi mereka karena menunjukkan Manusia mengorbankan kekuatan otak untuk meningkatkan efisiensinya . Oleh karena itu, hasil ini dapat membantu peneliti menjelaskan keunikan kecerdasan manusia dan mekanisme internal mengapa manusia menderita penyakit mental.
Gambar Perbandingan potensi komputasi yang digunakan oleh neuron dalam pemrosesan informasi (Sumber: A Tradeoff in the Neural Code lintas Wilayah dan Spesies)
Efek sampingnya datang
Manusia lebih mampu menyeimbangkan manfaat daripada primata lain, tetapi karena otak manusia membutuhkan efisiensi yang lebih tinggi, ia juga membuang tingkat "kekokohan" tertentu. . karena itu, Korteks otak manusia lebih rentan terhadap kesalahan Ini juga menjelaskan mengapa manusia lebih rentan terhadap penyakit mental. Hasil ini selaras dengan teori lain dalam neuropsikologi.
Robert Knight, seorang ahli saraf kognitif di University of California, Berkeley, mengatakan ini menegaskan teori neuropsikologi lain. Neuropsikologi percaya itu Sinkronisasi aktivitas saraf di otak mungkin terkait dengan psikosis atau depresi . Knight berkata: "Jenis penelitian ini sangat penting karena sebagian besar penelitian ilmu saraf dilakukan pada hewan. Mengasumsikan bahwa pola inti aktivitas saraf adalah lintas spesies , Maka hal yang sama berlaku untuk manusia. "
Gambar Persamaan dan perbedaan ketahanan dan efisiensi pemrosesan informasi antara otak monyet dan otak manusia (Sumber: A Tradeoff in the Neural Code lintas Wilayah dan Spesies)
Christopher Petkov, seorang ahli saraf di Universitas Newcastle di Inggris, mengatakan bahwa hipotesis keseimbangan efisiensi ketahanan para peneliti adalah hipotesis penting yang perlu dieksplorasi dalam penelitian lebih lanjut. Dia menunjukkan itu Membandingkan data neuron monyet dan manusia secara langsung merupakan tantangan karena sulit untuk mengetahui apakah kedua spesies tersebut berada dalam kondisi mental yang sama ketika data dikumpulkan. . Tapi perbandingan ini "sangat berharga".
Paz mengatakan bahwa rekaman jangka panjang dalam penelitiannya saat ini mungkin mengabaikan perbedaan kondisi otak. Penelitian baru yang dia rencanakan akan mengumpulkan data neuron dari monyet dan manusia saat mereka melakukan tugas serupa, sehingga mereka dapat melacak keadaan otak tertentu, seperti kecemasan. .
Karena hanya sedikit orang di seluruh dunia yang memenuhi syarat untuk berpartisipasi dalam penelitian serupa, penelitian otak manusia menjadi tantangan. Pada pasien dengan epilepsi, ahli bedah hanya menempatkan elektroda di area otak yang dekat dengan tempat mereka mengira kejang terjadi, dan area ini mungkin tidak bermakna untuk pertanyaan penelitian. Fried menuturkan, setiap tahun kliniknya hanya memiliki 10-15 pasien yang ikut penelitian. Tetapi Fried menunjukkan bahwa sebagian besar pasien yang memenuhi syarat ingin berpartisipasi dalam penelitian ini karena "menunggu di rumah sakit itu membosankan dan mereka sangat tertarik untuk mempelajari otak mereka."
National Institutes of Health memberikan dukungan finansial untuk studi bedah saraf ini, dan juga mendukung penelitian etis tentang eksperimen di dalam otak manusia sementara kesehatan dan kesejahteraan pasien dijamin. Selain itu, hasil rekaman neuron tunggal pasien epilepsi juga penting untuk membantu para ilmuwan memahami kondisi medis itu sendiri. Andreas Schulze-Bonhage, ilmuwan epilepsi di University of Freiburg di Jerman, bertanggung jawab untuk mempelajari apakah kognisi pasien epilepsi dapat terpengaruh, katanya. Semakin banyak yang kita ketahui tentang otak manusia, semakin banyak pilihan yang kita miliki untuk pengobatan epilepsi . "
- Nyalakan Kebudayaan Rongcheng ke Timur: Upacara peluncuran "Hormat, Tokoh Budaya dari Peringatan 40 Tahun Reformasi dan Pembukaan [Arsitektur]" diresmikan
- Setelah 10 tahun, perusahaan mencapai produksi massal baterai solid-state, menerima investasi dari SoftBank, dan putaran baru pembiayaan 150 juta dolar AS