Misteri Hibernasi

Pada musim dingin, para beruang memperlambat metabolisme lebih dari yang dapat diprediksi oleh suhu tubuh mereka.



Jangan menilai seekor beruang dari suhu badannya, demikian seperti yang diindikasikan oleh data pertama mengenai fisiologi hibernasi.

Ada sesuatu yang terjadi pada hibernasi beruang hitam yang memperlambat rasio metabolisme lebih dari yang bisa dijelaskan oleh suhu tubuh yang rendah, menurut laporan ahli fisiologi ekologi Øivind Tøien dari Universitas Alaska Fairbanks.

Pada musim dingin Alaska, para beruang hitam yang secara dekat dipantau, menurunkan suhu tubuh mereka rata-rata hanya 5,5 derajat Celsius, seperti yang dilaporkan oleh Tøien dan rekan-rekannya dalam edisi 18 Februari jurnal Science. Kalkulasi standar fisiologi memprediksikan bahwa dingin yang seperti itu akan memperlambat metabolisme sekitar 65 persen rasio istirahat nonhibernasi. Akan tetapi metabolisme para beruang tersebut melambat bahkan ke zona penghematan energi yang rata-rata hanya 25 persen dari rasio dasar musim panas.

Hal seperti itu sejauh ini belum ditemukan dalam penelitian pada mamalia lainnya yang melakukan hibernasi, tutur rekan peneliti Brian M. Barnes yang juga dari Universitas Alaska Fairbanks.

Hibernasi mamalia penting bagi penelitian medis manusia, kata ahli fisiologi ekologi Hank Harlow dari Universitas Wyoming di Laramie. Dengan mendasarkan pada mekanisme yang ingin sekali dimengerti oleh para ilmuwan, beruang hitam meluangkan waktu lima hingga tujuh bulan tanpa makan, minum atau buang air kecil. Akan tetapi tak seperti orang-orang yang hanya meluangkan waktu di tempat tidur atau luar angkasa, mamalia-mamalia yang melakukan hibernasi tersebut tidak kehilangan kekuatan otot atau massa tulang mereka. "Beruang memang mengagumkan," kata Harlow.

Studi ini merupakan yang pertama secara terus-menerus memonitor rasio metabolisme dan suhu tubuh selama hibernasi beruang pada kondisi-kondisi rendah gangguan, tutur Tøien. Studi lainnya berdasarkan pengambilan sampel yang tidak terus menerus dengan peralatan yang lebih lama, bukti tak langsung, atau mempelajari para beruang dengan banyak sekali orang yang berada di dekat, menghasilkan "ketidakpastian," ungkapnya.

Dia dan para koleganya mendapatkan data yang sedemikian besarnya dengan cara menjadi sukarelawan untuk mempelajari beruang hitam yang mencari makanan dekat pemukiman warga dan akan segera dibunuh karena dianggap sebagai ancaman. "Kami membaca tentang mereka di Anchorage Daily News sebelum kami mendapatkan mereka," kata Tøien.

Untuk penelitian hibernasi mereka, para peneliti memonitor lima beruang, menempatkan mereka di kotak-kotak kayu jauh di dalam hutan. Kotak-kotak kayu tersebut sengaja dibuat tidak terlalu kuat agar supaya para beruang dapat menghancurkannya kapan pun mereka ingin keluar. Akan tetapi ketika para beruang berada di dalamnya, para peneliti memeriksa konsentrasi oksigen untuk melacak rasio metabolisme. Instrumen-instrumen juga mengukur pergerakan otot dan fungsi jantung.

Salah satu beruang tidak banyak menurunkan suhu tubuhnya selama awal hibernasi hingga dia melahirkan seekor anak beruang. Anak beruang tersebut tidak dapat bertahan hidup, dan setelah itu suhu tubuh beruang betina tersebut berperilaku lebih seperti tubuh beruang lainnya.

Laporan-laporan tentang penurunan rasio metabolisme yang cukup baik selama hibernasi menggembirakan Eric Hellgren dari Universitas Illinois Bagian Utara, yang mengakui "suatu sudut pandang berat sebelah sebagai seorang ahli biologi beruang." Dia mengatakan studi yang dilakukan di Alaska tersebut mungkin akan mengakhiri diskusi panjang para ahli fisiologi yang menganggap hibernasi beruang sebagai "suatu bentuk berbeda dan 'lebih kurang'" dibandingkan dengan perubahan metabolisme besar yang terlihat pada hewan-hewan kecil seperti tupai tanah.

Pemantauan lebih rinci juga mengungkap kebiasaan-kebiasaan khusus beruang lainnya, seperti siklus-siklus beberapa hari atau semingu selama pertengahan hibernasi ketika para beruang untuk sementara menaikkan suhu tubuh mereka. Tøien tidak menilai kenaikan kecil ini setara dengan penghangatan penuh secara berkala yang biasa dilakukan oleh hampir semua hewan lebih kecil yang melakukan hibernasi, yang menaikkan suhu tubuh mereka ke jarak normal selama beberapa minggu, buang air kecil dan kemudian menurunkan lagi suhu tubuh mereka. Para peneliti yang tidak hati-hati melakukan pengukuran metabolisme selama siklus beruang akan mendapatkan angka inflasi pada garis hibernasi, catatnya.

Pengukuran rasio jantung pada tiga beruang Alaska menunjukkan penurunan dari rata-rata 55 detak per menit sebelum hibernasi menjadi 14 detak tak menentu per menit pada musim dinin. Harlow mengatakan bahwa dia juga telah mendengar jantung beruang yang berhibernasi berdetak selama beberapa waktu dan kemudian berdetak secara tak menentu. Mungkin untuk menghemat energi, spekulasinya.

Tim Alaska juga menemukan bahwa ketika para beruang bergerak lagi di musim semi, metabolisme mereka memakan waktu beberapa minggu untuk merangkak kembali normal. Data pemantauan menunjukkan bahwa beruang dengan setengah kecepatan rasio metabolisme masih menunjukkan perilaku normal beruang.

Observasi tersebut cocok dengan studi yang dilakukan pada beruang grizzly yang meluangkan beberapa minggu pertama setelah hibernasi dengan rasio jantung setengah dari kecepatan pada waktu musim panas, kata Lynne Nelson dari Universitas Negara Bagian Washington di Pullman. "Kemampuan adaptasi sistem fisiologi beruang-beruang ini tak pernah berhenti mengejutkanku."


http://sainspop.blogspot.com/2011/02/misteri-hibernasi.html

Read More

5 Hewan Kloning Yang Menyulut Kontroversi

Kloning telah mengalami kemajuan pesat selama 15 tahun terakhir yang dimulai dari domba yang dinamakan Dolly hingga seekor kuda bernama Prometea.

Sekalipun demikian, masalah etika serta akibat yang ditimbulkan dari hal itu menjadi bahan perdebatan sengit. Berikut ini merupakan 5 hewan hasil kloning yang dianggap menyebabkan kontroversi menurut Nick Collins seorang jurnalis Telegraph.

1. Domba Bernama Dolly

Kehadiran Dolly merupakan peristiwa penting dalam teknologi genetika yang menunjukkan bahwa para ilmuwan bisa membalikkan waktu selular dengan mengkonversi sel domba dewasa menjadi embrio yang kemudian tumbuh menjadi domba baru.

Kelahirannya menyulut perdebatan sengit tentang etika dan akibat kloning. Seorang penulis mengklaim bahwa Dolly “menatap anda dengan kedua mata merahnya yang penuh kebencian”.

Sanggahan etika yang menentang kloning hewan diperkuat ketika domba tersebut dikritik pada tahun 2003 setelah mengidap penyakit paru-paru. Hewan tersebut ditimpa dengan masalah-masalah kesehatan juga menderita karena artritis prematur.

2. Tikus Bernama Cumulina

Cumulina merupakan yang pertama dari 50an tikus identik sepanjang tiga generasi yang dibuat di Universitas Hawai pada tahun 1998.

Hewan kloning tersebut dinamakan Cumulina karena dia dibuat dari DNA sel-sel kumulus yang mengelilingi telur yang sedang berkembang pada indung telur tikus betina.

Cumulina merupakan hewan pertama yang dikloning dari sel-sel dewasa yang bertahan hingga masa dewasa dan menghasilkan dua seperindukan sehat.

3. Gaur (Bos Gaurus) Bernama Noah

Noah hewan gaur (spesies dari Asia Tenggara yang mirip bison), merepresentasikan percobaan pertama yang dilakukan oleh para ilmuwan untuk mengkloning hewan yang terancam punah.

Para ilmuwan di Amerika berharap bisa mengambil langkah besar dalam upaya melindungi spesies yang terancam punah dengan melahirkan kloningan gaur di sebuah peternakan di Iowa. Namun Noah mati sesaat setelah lahir pada tahun 2001.

4. Kucing Bernama CC

CC atau Carbon Copy yang lahir pada tahun 2001 merupakan hewan peliharaan pertama yang dikloning.

Para ilmuwan berharap bahwa menciptakan carbon copy kucing bisa menawarkan jutaan pemilik piaraan kesempatan untuk membangkitkan hewan peliharan kesayangan keluarga.

Namun walaupun Rainbow yang merupakan kucing orisinil bertubuh gemuk dan memiliki warna putih dengan bintik-bintik coklat, coklat muda dan keemasan, CC bertubuh ramping dengan warna putih dan belang abu-abu. Lebih lagi, kedua kucing tersebut memiliki sifat berbeda, Rainbow pendiam tapi CC suka bermain. 

5. Sapi Bernama Vandyk-K Integ Paradise 2

Hewan ini merupakan salah satu dari tiga yang dikembangkan dari sel-sel yang diambil dari sapi yang memenangkan berbagai perlombaan bernama Vandyk K Integ Paradise di Amerika. Embrio-embrio yang dibekukan dari kloning tersebut ditanamkan pada induk-induk pengganti di Inggris.

Vandyk-K Integ Paradise 2 menjadi pusat pembicaraan ketika daging dari keturunan kloning tersebut masuk pasaran.

 

 

Read More

Menyusui Terkait Dengan Ukuran Otak

Menurut penelitian baru, menyusui berkaitan dengan kepintaran.
Para ilmuwan menemukan bahwa ada hubungan langsung antara ukuran otak mamalia termasuk manusia dan jumlah waktu menyusui.

Lebih lama waktunya, lebih besar otaknya.

Penemuan ini cenderung menambah satu bobot lagi pada argumen yang menyatakan bahwa "ASI adalah yang terbaik" walaupun para peneliti mengatakan bahwa mereka tidak yakin apakah energi yang disuplai oleh susu atau apakah gizi yang membuat perbedaan tersebut.

"Hal itu mendukung teori bahwa menyusui dan perkembangan otak saling berhubungan satu sama lain," tutur sang peneliti Profesor Robert Burton di Universitas Durham, seperti yang dikutip Telegraph (29/03/11).

"Yang tidak kita ketahui saat ini ialah apakah ada sesuatu dalam ASI yang membantu otak untuk tumbuh.

"Bagian-bagiannya telah menjadi bahan pembicaraan hangat di kalangan para ilmuwan untuk beberapa waktu.

"Saat ini kita tak dapat mengatakan dengan pasti bahwa susu formula bukanlah pengganti yang memadai."

Prof. Barton dan timnya mempelajari 128 spesies mamalia termasuk manusia, untuk melihat apakah ada hubungan antara seberapa banyak waktu yang "diinvestasikan" untuk mengasuh mereka dan ukuran otak mereka.

Mereka menemukan bahwa lebih lama periode kehamilan dan menetek yang lebih lama secara langsung mempengaruhi ukuran otak.

Sebagai contoh, dalam perbandingan, seekor rusa yang kira-kira seberat manusia, hanya hamil selama tujuh bulan dan menyusuia sampai enam bulan.

Hal ini menyebabkan ukuran otak yang enam kali lebih kecil dari otak manusia.

"Dalam istilah umum memang hal tersebut mendukung gagasan bahwa 'ASI yang terbaik' dan pedoman Organisasi Kesehatan Dunia yang menyarankan bahwa anda harus memberikan ASI selama 18 bulan atau dua tahun memang benar adanya," tutur Prof. Barton.

Tiga tahun lalu sebuah studi yang melibatkan hampir 14.000 anak menemukan bahwa mereka yang menetek memperoleh nilai yang secara signifikan lebih baik dalam tes IQ.

Studi satunya lagi yang dipublikasikan baru-baru ini menunjukkan bahwa para bayi yang menetek lebih baik dalam melakukan aktifitas membaca, menulis dan matematika pada umur sekitar lima, tujuh, 11 dan 14.

ASI telah lama diketahui memperkuat sistem ketahanan tubuh bayi yang membantu melawan infeksi telinga, sakit perut dan bahkan asma.

Jadi jika seorang Ibu benar-benar peduli dengan masa depan anak-anaknya, maka dia tahu bahwa air susunya memang sudah dirancang sedemikian rupa untuk kebaikan anak-anaknya.

Penemuan baru ini dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.

http://sainspop.blogspot.com

Read More

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/

Read More

Musik dan Otak

Selasa, 20 November 2012 - Mungkin anda berpikir kalau sains tidak mampu mengkuantifikasi cita rasa manusia seperti musik. Tetapi sejumlah penelitian menunjukkan sains bisa melakukan itu.

---

Otak Mampu Mengenali Nada “Sedih” dan “Bahagia”

Anda tidak membutuhkan lirik untuk mengetahui suara musik sedih seperti apa, misalnya lagu penguburan. Anda juga tahu kalau suara musik bahagia seperti apa, tanpa pernah mendengarkannya.

Otak mampu mengenal nada sedih dan bahagia tanpa pengalaman karena tertanam secara genetik. Dua tipe chord dan skala kunci utamanya yang disebut sebagai mayor dan minor. Chord mayor cenderung terdengar positif dan mengangkat, sementara chord minor terdengar horor dan sedih. Anda bisa melihat perbedaannya dalam video berikut. Di video ini, seniman berusaha menyanyikan lagu riang “Fur Elise” dengan A mayor, bukannya A minor:

http://www.youtube.com/watch?v=Y-rZD2AsHbI

Para peneliti mencoba meneliti ini dengan mengunjungi suku asli terisolir di Brazil. Tujuannya adalah mengetahui apakah mereka juga memiliki persepsi musik “gembira” dan “sedih” seperti kita. Walaupun musik mereka berbeda sekali dengan kita, mereka menemukan inti emosional dari lagu sama seperti yang kita akan identifikasi. Ketika terpapar pada pilihan piano kunci mayor, mereka lebih mungkin memilih gambar dengan wajah gembira, sementara ketika mendengar piano kunci minor, mereka memilih gambar wajah sedih atau muram.

Kita dapat memanipulasi hal ini sehingga musik yang terdengar marah atau sedih dapat terdengar gembira. Sebagai contoh, mendengarkan lagu heavy metal menghasilkan reaksi otak yang sama seperti agresi, namun pendengar dapat lebih tenang dan gembira.

Referensi

Cadwallader, Stuart and Jim Campbell (2007) Gifted students beat the blues with Heavy Metal, British Psychological Society’s Annual Conference, University of York, March 2007.

Coss, S. 2009. The Effects of Heavy Metal Music on Aggression in College Students. Loyola University New Orleans.

Undurraga, E.A. et al. 2009. Musical Chord Preference: Cultural or Universal? Data from a Native Amazonian Society. Tsimane’ Amazonian Panel Study Working Paper #64.

Wikipedia. Circle of Fifths Deluxe 4. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Circle_of_fifths_deluxe_4.svg

Wikipedia. Mayor and Minor. http://en.wikipedia.org/wiki/Major_and_minor

Youtube. What “For Elise” Would Sound Like in a Major Key. http://www.youtube.com/watch?v=Y-rZD2AsHbI

Rumus Merangsang Tangisan

Orang dapat menangis ketika mendengar lagu tertentu. Dua puluh tahun lalu, seorang psikolog memutuskan untuk mengetahui apa penyebab lagu tertentu dapat mendorong tombol emosi kita. Ia pertama meminta orang menentukan lagu yang merangsang reaksi fisik dari para responden, dan menemukan kalau hampir semua lagu tersebut menggunakan sebuah alat yang disebut appoggiatura. Appogiatura adalah sebuah nada yang bertabrakan dengan melodi, namun pecah dengan nada lain yang membawa anda kembali ke lagu.

 Coba anda mendengarkan lagu “The Rainbow Connection”. Perhatikan nada pada lirik Someday we’ll find it, the rainbow connection. The lover, the dreamer and me.” ). Frasa  ”Someday we’ll find it, the rainbow con- …” mengikuti pola “da di da di da”. Namun pada”-nec,” terjadi lompatan nada. Nada G-tajam tidak merupakan bagian dari chord mayor F-tajam sebelumnya. Ketika “-tion”, nada kembali lagi. Kembalinya nada ini membuat anda tenang kembali dari gejolak emosi yang hadir.

Lagu “Someone Like You” dari Adele memanfaatkan appogiatura. Pakar musik NPR, Rob Kapilow, mengatakan kalau lagu ini populer karena memanfatkan hal tersebut. Appogiatura hanya satu dari beberapa rumus merangsang tangisan. Dikombinasikan dengan awal lagu yang lembut kemudian menanjak, memasukkan instrumen, harmoni, atau suara baru ke dalam bagian tengah lagu, semuanya mendorong gejolak emosi.

Gejolak emosi ketika orang menangis melepaskan dopamin, sebuah zat mirip heroin yang ada di otak manusia.

Referensi Lanjut

Cracked.com. 2012. 5 Insane Explanations for Stuff Your Body Does Every Day. http://www.cracked.com/article_19913_5-insane-explanations-stuff-your-body-does-every-day.html

NPR Music. 2012. Another Take on the ‘Appoggiatura’. http://www.npr.org/2012/02/14/146888725/another-take-on-the-appoggiatura

Sloboda, J. 1991. Music Structure and Emotional Response: Some Empirical Findings. Psychology of Music, 19:110-120

Sullivan, B. 2012. The Apoplexy over Appoggiatura: An Explanation. http://cassettetheory.wordpress.com/tag/rainbow-connection/

Kecanduan Musik

Otak pada dasarnya akan menembakkan dopamin setiap orang merasakan atau melakukan sesuatu yang ‘baik’. Salah satu perbuatan baik tersebut adalah mendengarkan musik. Dopamin bersifat narkotika sehingga jika anda merasa lagu tersebut enak, anda akan terus ingin mendengarkannya.

Hal ini telah dimanfaatkan untuk memanipulasi manusia. Sebagai contoh, petugas parkir di Chicago mempatenkan sebuah sistem yang membuat lift mengeluarkan lagu berbeda untuk lantai berbeda, yang membantu konsumen mengingat dimana ia memarkir mobil. Begitu pula, perasaan anda ketika mendengarkan sebuah lagu, dapat sepenuhnya mempengaruhi apakah anda menyukai atau tidak menyukai lagu tersebut. Kondisioning ini begitu kuat, sehingga ketika ia tertempel, otak anda akan mulai mencari tipe musik tertentu sehingga ia dapat memanipulasi dirinya sendiri ke kondisi emosi yang diinginkan.

Musik yang anda dengar dapat mempengaruhi mood anda dan begitu juga mood anda mempengaruhi pendapat anda mengenai musik tersebut. Jika seseorang mengiklankan sebuah produk dengan lagu yang anda asosiasikan sebagai lagu kenangan buruk, maka anda tidak akan menyukai produk tersebut.

Referensi

Bierley, C., McSweeney, F.K., Vannieuwkerk, R. 1985. Classical Conditioning of Preferences for Stimuli. Journal of Consumer Research, 12(3)

Haring, M. 2011. 5 Things You Do Everyday That Actually Addictions. http://www.cracked.com/article_19426_5-things-you-do-every-day-that-are-actually-addictions.html

Warshauer, M.C. 1987. Multi-Level Vehicle Parking Facility

Wikipedia. Classical Conditioning. http://en.wikipedia.org/wiki/Classical_conditioning

Witchel, H. 2011. You Are What You Hear: How Music and Territory Make Us Who We Are. Algora Publishing.

Pilihan Musik Anda ditentukan oleh Masa Remaja

Menurut pakar neurosains, Daniel Levitin, pilihan kita akan musik ditentukan oleh masa remaja. Hal-hal tertentu lebih mudah dipelajari pada saat muda daripada tua. Ketika otak anda baru dan masih berkembang, ia terus menciptakan jalur syaraf baru dan berbeda untuk melakukan semua tugas mental ynag dibutuhkan sepanjang hidup anda. Otak anda mengambil perhatian, mengembangkan jalur syaraf untuk mengenali musik kebudayaan anda. Pada usia 10 tahun, anda mulai membedakan mana musik baik dan mana musik buruk. Pada usia 12, anda mulai mengidentifikasi diri dengan pilihan musik. Pada usia 14, pilihan musik anda telah terkunci.

Salah satu kritik musik menunjuk icon musik terbesar 50 tahun terakhir untuk mengetahui fakta ini. Bob Dylan dan Paul McCartney keduanya 14 tahun saat mereka terpaparkan Elvis dan keduanya menyatakan kalau hal tersebut yang memicu mereka untuk berkarir di dunia musik. Ketika Beatles muncul di the Ed Sullivan Show, Bruce Springsteen, Stevie Wonder, dan Billy Joel semua berusia 14 tahun dan menontonnya.

Referensi

Hajdu, D. 2011. Forever Young? In Some Ways, Yes. http://www.nytimes.com/2011/05/24/opinion/24hajdu.html?_r=1&

Levitin, D.J. 2007. This is Your Brain on Music: The Science of Human Obsession. Plume.

Levitin, D.J. 2007. This is Your Brain on Powell’s: Reflections on a Great Bookstore and on Music. http://www.powells.com/essays/levitin.html

Homogenisasi Pop

 Terdapat kecenderungan kalau musik pop tumbuh semakin seragam dalam 50 tahun terakhir. Dataset The Million Song menggunakan algoritma untuk menganalisis lagu pop sejak tahun 1955. Program ini mengevaluasi lagu berdasarkan kenyaringan, keragaman nada, kemajuan chord, dan tempo. Apa yang ditemukan robot Johnny 5 adalah para musisi sekarang adalah peniru, dan mereka semakin mirip seiring berjalannya waktu. Ketika elemen-elemen dipecah, pola muncul. Bahkan walaupun set data ini memeriksa berbagai genre pop seperti rock, hip hop, dan metal, trendnya sangat jelas: semakin kurang beragam dan semakin nyaring. Seperti yang diduga oleh para orang tua. Faktanya, para peneliti menyimpulkan kalau pendengar modern sekarang terlatih untuk mengasosiasikan kenyaringan dengan kebaruan:

“Karenanya, nada lama dengan sedikit kemajuan chord, sonoritas instrumen baru yang sejalan dengan kecenderungan modern, dan direkam dengan teknik modern yang memungkinkan peningkatan level kenyaringan dapat dipersepsi dengan mudah sebagai kebaruan, kegayaan, dan terobosan baru.”

Grafik berikut menunjukkan keanekaragaman timbral atau keanekaragaman suara lagu pop sejak tahun 1955:

Referensi

Carroll, S. 2012. Music Was Better in the Sixties, Man. Discover Magazine. http://mblogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2012/07/28/music-was-better-in-the-sixties-man/

Serra, J. et al. 2012. Measuring the Evolution of Contemporary Western Popular Music. Nature, July 2012.

The Million Song Dataset. http://labrosa.ee.columbia.edu/millionsong/

Sumber Utama:

5 Ways Your Taste in Music is Scientifically Programmed | Cracked.com http://www.cracked.com/article_20065_5-ways-your-taste-in-music-scientifically-programmed_p2.html#ixzz29uOTcu3r

Read More

Ilmuwan Merancang “Usus Hidup” pada Sebuah Chip

Rabu, 28 Maret 2012 - 'Usus pada chip', yang merupakan perangkat silikon polimer seukuran stik memori komputer ini, meniru fitur-fitur 3D usus yang kompleks dalam format miniatur.

---

Para peneliti Institut Rekayasa Biologis Wyss di Universitas Harvard telah menciptakan perangkat-mikro ‘usus pada chip‘ yang dilapisi sel-sel hidup manusia, yang meniru struktur, fisiologi, dan mekanika usus manusia – bahkan mendukung pertumbuhan mikroba hidup dalam ruang luminal-nya. Sebagai alternatif yang lebih akurat untuk kultur sel konvensional dan model hewan, perangkat-mikro ini bisa membantu para peneliti memperoleh wawasan baru tentang penyakit gangguan pencernaan, seperti penyakit Crohn dan kolitis ulseratif, sekaligus berguna untuk mengevaluasi keamanan dan kemanjuran pengobatan yang dianggap potensial.
Hasil riset yang dipublikasikan secara online dalam jurnal Lab on Chip ini menjadi terobosan Institut Wyss dalam teknologi “Organ-on-Chip” yang menggunakan teknik fabrikasi-mikro untuk membangun tiruan organ hidup.
‘Usus pada chip‘, yang merupakan perangkat silikon polimer seukuran stik memori komputer ini, meniru fitur-fitur 3D usus yang kompleks dalam format miniatur. Pada bagian dalam ruang pusatnya, satu lapisan sel epitel usus manusia yang bertumbuh pada membran berpori, menciptakan penghalang usus. Membran ini menempel pada dinding-dinding sisi yang membentang dan mengendur dengan bantuan pengontrol vakum. Deformasi mekanik siklis ini meniru gerakan peristaltik mirip-gelombang yang memindahkan makanan di sepanjang saluran pencernaan. Rancangan ini juga merekapitulasi antarmuka jaringan-ke-jaringan usus, memungkinkan cairan mengalir di atas dan di bawah lapisan sel usus, meniru lingkungan-mikro luminal pada satu sisi perangkat dan aliran darah melewati pembuluh kapiler pada sisi lainnya.
Selain itu, para peneliti juga mampu menumbuhkan dan mempertahankan kelangsungan hidup mikroba usus pada permukaan sel-sel usus terkultur ini. Hal ini, dengan demikian, berguna untuk mensimulasikan beberapa fitur-fitur fisiologis yang penting dalam memahami berbagai penyakit. Kombinasi kemampuan ini bisa menjadi alat diagnostik in vitro yang berharga untuk lebih memahami penyebab dan perkembangan berbagai macam gangguan pencernaan, sekaligus membantu mengembangkan pengobatan terapi yang aman dan efektif. ‘Usus pada chip‘ juga bisa digunakan untuk menguji daya serap metabolisme dan oral terhadap obat-obatan dan nutrisi.
“Karena kebanyakan model yang tersedia bagi kita saat ini tidak merekapitulasi penyakit manusia, maka kita tidak bisa sepenuhnya memahami mekanisme di balik berbagai gangguan pencernaan. Artinya, obat-obatan dan berbagai terapi yang kita validasikan dalam model hewan seringkali gagal untuk menjadi efektif saat diujicobakan pada manusia,” kata Donald Ingber, MD, Ph.D., Direktur Pendiri Wyss yang memimpin tim riset. “Dengan memiliki model penyakit in vitro yang lebih baik dan lebih akurat, seperti ‘usus pada chip‘ ini, maka secara signifikan dapat mempercepat kemampuan kita dalam mengembangkan obat-obatan baru yang efektif, yang akan menolong para penderita terlepas dari penyakit-penyakit tersebut.”
‘Usus pada chip‘ merupakan kemajuan yang paling baru dalam portofolio perancangan model organ milik Institut Wyss. Teknologi platform mereka yang pertama dilaporkan dalam jurnal Science pada Juni 2010, mendeskripsikan ‘paru-paru pada chip‘ yang hidup dan bernafas. Pada tahun yang sama, Wyss menerima pendanaan dari Institut Kesehatan Nasional dan Administrasi Makanan dan Obat-obatan AS dalam rangka mengembangkan mesin-mikro jantung-paru untuk menguji keamanan dan kemanjuran obat pernafasan pada perpaduan fungsi jantung dan paru-paru. Pada September 2011, Wyss memperoleh pendanaan selama empat tahun dari Badan Proyek Riset Lanjutan Pertahanan dalam upaya mengembangkan ‘limpa pada chip‘ untuk mengobati sepsis, infeksi aliran darah yang umumnya sangat fatal.
Kredit: Institut Wyss untuk Rekayasa Biologis, Universitas Harvard
Jurnal: Hyun Jung Kim, Dongeun Huh, Geraldine Hamilton, Donald E. Ingber. Human gut-on-a-chip inhabited by microbial flora that experiences intestinal peristalsis-like motions and flow. Lab on a Chip, 2012; DOI: 10.1039/C2LC40074J

Read More

Homoseksualitas, Faktor Epigenetika?

Rabu, 12 Desember 2012 - "Transmisi tanda-tanda epi 'seksual antagonistik' dari generasi ke generasi ini merupakan mekanisme evolusi yang paling masuk akal dalam fenomena homoseksualitas manusia."

---

Apakah faktor genetik yang menyebabkan homoseksualitas, pertanyaan yang telah cukup panjang menjadi perdebatan. Namun kini para peneliti dari Universitas Tennessee, Knoxville, menyatakan telah menemukan petunjuk yang mungkin mengurai tabir misteri tersebut. Kuncinya terletak pada apa yang disebut dengan epigenetika, yaitu bagaimana ekspresi gen diatur oleh switch sementara.
Dengan menggunakan model matematika, kelompok peneliti dari National Institute for Mathematical and Biological Synthesis (NIMBioS), yang berbasis di Universitas Tennessee, menemukan bahwa transmisi tanda-tanda epi kelamin tertentu mungkin bisa menyebabkan homoseksualitas.
Menurut studi yang dipublikasikan secara online dalam jurnal The Quarterly Review of Biology ini, tanda-tanda epi kelamin tertentu, yang biasanya “dihapus” sehingga tidak menurun ke generasi-generasi berikutnya, dapat menyebabkan homoseksualitas saat tanda-tanda epi ini lolos dari penghapusan dan menurun pada anak yang berlawanan jenis. Misalnya dari ayah ke anak perempuan atau dari ibu ke anak laki-laki.
“Penelitian sebelumnya pernah menunjukkan bahwa homoseksualitas terjadi dalam keluarga, dan hal ini membuat sebagian besar peneliti menganggap bahwa genetika mendasari preferensi seksual,” kata Sergey Gavrilets, profesor matematika, ekologi dan biologi evolusioner. “Namun, belum pernah ditemukan gen utama pada homoseksualitas meski ada banyak penelitian yang mencari kaitannya dengan genetik.”
Tanda-tanda epi mungkin menjadi pemicu yang selama ini mereka cari. Tanda-tanda epi merupakan lapisan tambahan informasi yang melekat pada ‘tulang punggung’ gen-gen kita yang meregulasi ekspresi gen-gen tersebut. Selagi gen memegang instruksi, tanda-tanda epi memberi arahan pada bagaimana instruksi tersebut dilaksanakan. Tanda-tanda epi ini biasanya diproduksi dalam tiap generasi, namun bukti terbaru menunjukkan bahwa tanda-tanda epi terkadang bisa menurun ke generasi-generasi berikutnya.
Tanda-tanda epi kelamin tertentu diproduksi selama awal perkembangan janin, berfungsi untuk melindungi jenis kelamin dari variasi alami yang substansial dalam testosteron, yang terjadi selama masa perkembangan janin berikutnya. Tanda-tanda epi lainnya melindungi sifat-sifat kelamin tertentu lainnya agar tidak mengalami maskulinisasi atau feminisasi.
Para peneliti menemukan bahwa homoseksualitas dapat terjadi pada keturunan yang berlawanan jenis ketika tanda-tanda epi kelamin tertentu ini diturunkan ke generasi berikutnya.
“Kami menemukan, saat ditransmisi dalam generasi dari ayah ke puteri atau dari ibu ke putera, tanda-tanda epi ini dapat menimbulkan efek terbalik, seperti terjadinya feminisasi pada beberapa sifat dalam diri anak laki-laki, termasuk preferensi seksualnya, dan juga maskulinisasi dalam diri anak perempuan,” kata Gavrilets.
Dalam studi ini, para peneliti memadukan teori evolusi dengan kemajuan terbaru dalam bidang regulasi molekul ekspresi gen dan perkembangan seksual berdasarkan androgen untuk menghasilkan suatu model biologis dan matematis yang menggambarkan peran epigenetika dalam homoseksualitas.
“Studi ini memecahkan teka-teki evolusi homoseksualitas, menemukan bahwa tanda-tanda epi ‘seksual antagonistik’, yang biasanya melindungi induk dari variasi alami dalam kadar hormon seks selama perkembangan janin, terkadang terbawa ke generasi-generasi berikutnya dan menyebabkan homoseksualitas pada keturunan yang berlawanan jenis,” kata Gavrilets. Model matematika menunjukkan bahwa penyandian gen untuk tanda-tanda epi ini dapat dengan mudah menyebar dalam populasi, namun sangat jarang yang lolos dari penghapusan.
“Transmisi tanda-tanda epi ‘seksual antagonistik’ dari generasi ke generasi ini merupakan mekanisme evolusi yang paling masuk akal dalam fenomena homoseksualitas manusia,” kata Gavrilets.
Kredit: Universitas Tennessee
Jurnal: William R. Rice, Urban Friberg, Sergey Gavrilets. Homosexuality as a Consequence of Epigenetically Canalized Sexual Development. The Quarterly Review of Biology, 2012; 87 (4) [link]

Read More

28 Fakta Unik Tentang Biologi

Kita mungkin sudah sering belajar tentang biologi. Apalagi biologi sudah menjadi salah satu mata pelajaran kita di sekolah. Tetapi apa kita tahu, ada fakta-fakta unik di dalam biologi yang mungkin jarang diantara kita mengetahuinya. Penasaran? Inilah 28 fakta unik dan menarik seputar dunia biologi :

1. Tubuh seorang dewasa tersusun atas ± 100 triliun sel, dan terdapat 200 jenis sel dengan bentuk beraneka ragam
2. Tingkat produksi sumsum tulang mencapai 260 miliar sel darah merah dan 135 miliar sel darah putih per hari.
3. Tulang merupakan hasil arsitektur yang sempurna. Tulang paha memiliki kekuatan lebih daripada sebatang beton padat yang sama beratnya. Kekuatan ini akan sangat berguna untuk menopang berat tubuh manusia saat berjalan. Akan tetapi, di sisi lain konstruksi tulang juga ringan sehingga kita dapat berjalan atau berlari cepat.
4. Ada beberapa keunikan yang terdapat pada tulang belakang, antara lain bentuknya yang melengkung seperti huruf S. Selain itu terdapatnya bantalan yang disebut diskus di setiap dua tulang punggung yang bertumpang tindih, sehingga kedua tulang tidak mengalami gesekan. Dengan adanya 2 keunikan ini, maka tulang belakang dapat meredam hentakan ketika kita berjalan maupun berlari, sehingga akan melindungi otak dari goncangan yang kuat. Inilah salah satu kenikmatan yang diberikan Tuhan dan harus kita syukuri.
5. Otot manusia berjumlah lebih-kurang 600 jenis dan merupakan setengah dari berat badan.
6. Dari uji penelitian diketahui ternyata gigi memiliki kekuatan yang luar biasa, diantaranya adalah dapat melubangi aluminium dan batu bata tanpa merusak gigi tersebut. Gigi juga lebih kuat dari peluru baja. Pada pembakaran dengan suhu tertentu peluru baja dapat meleleh, tetapi gigi masih tetap utuh. Gigi juga memiliki umur yang sangat panjang, pada orang yang sudah meninggal dan terkubur ribuan tahun, bagian tubuhnya sudah hancur berubah menjadi debu tanah, tetapi bagian gigi masih tetap utuh. Hebat sekali bukan?
7. Lidah dapat dikatakan sebagai cermin kesehatan. Mengapa demikian? Pada umumnya dokter akan memeriksa lidah pasien yang sakit. Penyakit-penyakit tertentu akan dapat mengubah warna lidah.
8. Pada tahun 1847 di India ditemukan sebuah tanaman yaitu Gymnema sylvestra yang apabila dimakan bagian daunnya, maka seseorang tidak akan dapat merasakan rasa manis. Tahun 1947 di Afrika Barat juga ditemukan sebuah tanaman yang apabila setelah dimakan buahnya akan memberikan rasa manis meskipun makan buah asam.
9. Bersin adalah gerak refleks yang terjadi sebagai tanggapan atas rangsang yang mengiritasi saluran pernapasan bagian atas.
10. Gerakan melambai bulu-bulu getar di dalam hidung dapat terjadi 20 kali setiap detik. Gerakan ini berfungsi untuk menyaring udara dan menggeser lendir yang menutupi permukaan hidung. Pergerakan lendir tersebut mencapai kecepatan 2 cm per menit. Tetapi kasus ini akan lebih lambat pada seorang perokok, peminum alkohol atau orang sakit.
11. Ada sekitar 300 juta buah alveolus yang menyusun paru-paru manusia. Adanya hal ini dapat memperluas permukaannya. Diperkirakan luas permukaan alveolus ± 100 kali lebih luas daripada permukaan tubuh. Hmmm.. saya pernah dengar katanya luasnya cukup untuk menutupu permukaan lapangan bola tenis.
12. Lebih dari 200 kuman atau kotoran keluar dari saluran pernapasan ketika bersin.
13. Ginjal dilalui sekitar 1200 ml darah setiap menit. Ini berarti seperlima dari darah yang keluar dari jantung dalam setiap kali pompa masuk ginjal. Mengapa begitu banyak? Sebab ginjal adalah alat pembersih darah.
14. Setiap menitnya, seperempat darah yang dipompakan oleh jantung kurang lebih sebanyak 1,2 liter, darah mengalir ke ginjal dan mengalami proses-proses filtrasi di dalam ginjal.
15. Air kencing yang dihasilkan tubuh yang sehat adalah steril. Pada kasus seseorang yang terdesak berada di padang pasir yang panas tanpa air maka air kencing dapat digunakan sebagai pengganti air minum.
16. Rasa haus terjadi apabila tubuh kehilangan banyak cairan, misalnya keringat. Selain itu bisa pula disebabkan karena meningkatnya kadar garam dalam darah, karena garam cenderung mengikat air.
17. Hewan tidak pernah meminum air lebih dari jumlah yang dibutuhkan untuk menormalkan kembali kadar kandungan air dalam tubuhnya.
18. Gejala Awal Penyakit Ginjal: Perubahan frekuensi kencing, Pembengkakan pada bagian Kaki, Lemah dan lesu, Ada darah dalam air seni (urin), Nafsu makan turun, mual, dan muntah, serta sulit tidur.
19. Diperkirakan bahwa hingga usia 70 tahun seseorang akan kehilangan sekitar 20 kg sel-sel epidermis yang telah mati. Lapisan ini tidak mempunyai pembuluh darah, sehingga makanan diperoleh dari sel-sel di bawahnya yaitu dermis. Sehingga semakin jauh letaknya dari dermis maka sel-selnya akan semakin kering dan kasar. Sel-sel ini bersifat menyerap air, sehingga seseorang yang terlalu lama berendam dalam air akan terlihat telapak tangan dan kaki menjadi keriput.
20. Pada kulit seluas 1 cm² terdapat 65 helai rambut, 100 kelenjar minyak, 650 buah kelenjar keringat, 1500 saraf indera dan beberapa meter pembuluh darah.
21. Hati-hati Mengonsumsi Obat Antinyeri: Pada dokter diingatkan agar tidak sembarangan menuliskan resep antiinflamasi atau pereda rasa nyeri bagi pasien. Ceroboh merekomendasikan obat berpotensi menambah penderitaan pasien, mulai dari gangguan pencernaan, kelainan pada kulit, hingga serangan jantung.
22. Berdasarkan riset penelitian, seseorang akan berusaha membesarkan pupil mata ketika melihat sesuatu yang menarik dan sebaliknya akan mengecilkan pupil mata sewaktu melihat hal sesuatu yang kurang menarik
23. Pada orang buta indra peraba sangat peka. Indra peraba ini difungsikan dalam bekerja dan menjaga diri pada saat membaca menggunakan nurut Braile, saraf-saraf peraba bekerja dan meneruskannya ke pusat saraf di otak sehingga bisa ditafsirkan.
24. Testis memiliki bentuk bulat telur, dengan panjang 3 cm, garis tengah yang terbesar +/- 1,75 cm dan beratnya 15 gram. Di dalamnya terdapat +/- 1000 selang kecil yang ratarata panjang 45 cm. coba Anda bayangkan apabila dari 1000 selang kecil tersebut disambung-sambung, berapa panjang total selang tersebut?
25. Manusia membutuhkan waktu 74 hari untuk membentuk spermatozoa. Tikus membutuhkan waktu 50 hari, sedangkan kelinci membutuhkan waktu 49 hari.
26. Seorang laki-laki dalam, proses spermatogenesis dapat menghasilkan lebih dari 50 juta sel sperma.
27. Masa subur wanita berawal dari sejak dia mengalami menstruasi dan berakhir ketika dia mengalami menopouse. 
28. Spermatozoa bergerak melintasi saluran tuba falopi dengan kecepatan 12 cm per jam. Ambil perbandingan gerakan ini dengan seorang dewasa yang berlari dengan kecepatan 80 km per jam, berat bukan
    Sumber: http://spras-science.blogspot.com/2012/02/28-fakta-unik-dalam-dunia-biologi_05.html

Read More

Kejeniusan Einstein

Siapa yang tidak kenal dengan Albert Einstein? Penemu teori relativitas ini merupakan satu dari sedikit orang paling jenius yang pernah ada.

EINSTEIN merupakan salah satu orang jenius yang dikenal banyak orang di seluruh dunia. Karena kepintarannya, banyak ahli melakukan penelitian tentang kemampuan otak sang jenius ini.


Penelitian terbaru menunjukkan kejeniusan Einstein ini sangat berhubungan dengan bentuk otaknya yang unik. Peneliti telah membandingkan otak Einstein dengan 85 otak 'normal' manusia untuk menemukan fitur tidak biasa yang dimiliki penemu Jerman ini.

Menurut sebuah studi baru yang dipimpin oleh antropolog Florida State University Evolusi Dean Falk, untuk pertama kalinya korteks serebral seluruh otak Einstein dari pemeriksaan 14 foto baru ditemukan. Para peneliti melakukan perbandingan antara otak Einstein dengan manusia normal lainnya.

“Meskipun ukuran keseluruhan dan bentuk asimetris otak Einstein normal, ada beberapa bagian dalam otaknya yang sangat luar biasa,” ungkap Falk dari Hale G. Smith, Profesor Antropologi di Florida State, demikian yang dilansir Health24.

Peneliti menemukan bagian seperti prefrontal somatosensori, motor utama, parietal, temporal dan oksipital korteks dalam otak Einstein sangat luar biasa. Ini merupakan dasar-dasar neurologis untuk beberapa kemampuan Einstein seperti visuospatial dan matematika.

Pasca kematiannya, otak Einstein diambil atas ijin keluarga dan dilakukan penelitian terhadapnya. Dikabarkan otak Einstein dibagi menjadi 240 bagian dan dibuat slide histologis berupa foto. Sayangnya, foto dan slide tersebut hilang selama 55 tahun. Dan saat ini Museum Nasional Kesehatan dan Kedokteran memiliki sekitar 14 foto tersebut

Dengan izin keluarga, otak Einstein telah diambil dan difoto untuk keperluan penelitian pada 1955. Otak tersebut bahkan sudah dipotong menjadi 240 blok untuk keperluan histologi.

Mayoritas foto otak Einstein ini sudah hilang dari mata publik. Foto-foto yang dipakai oleh tim Falk berasal dari National Museum of Health and Medicine.

Read More

Hasil Riset Baru: Gen-gen Yang Pernah Dikaitkan dengan Kecerdasan Ternyata Tidak Mempengaruhi IQ

Rabu, 3 Oktober 2012 - "Cara para peneliti dalam menemukan gen yang mungkin berkaitan dengan kecerdasan -- metode gen kandidat -- tampaknya positif menghasilkan kesalahan, demikian pula metode-metode yang sebelumnya harus digunakan."

---

Para psikolog telah lama mengetahui bahwa kecerdasan, seperti halnya kebanyakan karakteristik lainnya, sebagian adalah genetik. Namun studi terbaru yang dipimpin ilmuwan psikologi Christoper Chabris dari Union College, mengungkapkan fakta mengejutkan: Sebagian besar gen tertentu, yang sebelumnya diduga berkaitan dengan kecerdasan, kemungkinan tidak berpengaruh pada IQ seseorang.
Chabris bersama David Laibson, seorang ekonom Harvard, memimpin sebuah tim peneliti internasional yang menganalisa selusin gen dengan memanfaatkan data yang meliputi data tes kecerdasan maupun data genetik.
Pada hampir setiap kasus, para peneliti menemukan bahwa kecerdasan tidak harus berkaitan dengan gen-gen tertentu yang sudah diuji sebelumnya. Hasil riset ini dipublikasikan secara online dalam Psychological Science, sebuah jurnal Association for Psychological Science.
“Pada semua pengujian, kami hanya menemukan satu gene yang tampaknya berhubungan dengan kecerdasan, dan gen ini memiliki efek yang sangat kecil. Bukan berarti kecerdasan tidak memiliki komponen genetik, namun hal ini mengartikan sangat sulitnya untuk menemukan gen tertentu, atau varian-varian genetik tertentu, yang mempengaruhi perbedaan dalam kecerdasan,” kata Chabris.
Telah lama diyakini, berdasarkan berbagai studi terhadap kembar identik dan fraternal, bahwa kecerdasan merupakan sifat turunan. Bahkan riset terbaru menguatkan kesimpulan tersebut. Namun penelitian-penelitian yang lebih lama sebelumnya, yang menganalisa gen-gen tertentu, membawa hasil yang kurang sempurna. Chabris mengatakan bahwa hal ini terutama dikarenakan terbatasnya teknologi yang menghalangi para peneliti agar bisa menyelidiki lebih dari beberapa lokasi dalam genom manusia untuk menemukan gen-gen yang mempengaruhi kecerdasan.
“Kami ingin tekankan, kami tidak mengatakan bahwa orang-orang yang melakukan riset lebih awal dalam area ini adalah bodoh atau salah,” kata Chabris, “Mereka sudah menggunakan teknologi dan informasi yang tersedia bagi mereka. Pada masa itu, diyakini bahwa gen-gen individu memiliki pengaruh yang jauh lebih besar — mereka menduga telah menemukan gen-gen yang masing-masing mungkin bertanggung jawab atas beberapa poin IQ.”
Chabris berpendapat bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan persisnya peranan gen pada kecerdasan.
Seperti halnya kasus dengan karakteristik-karakteristik lainnya, misalnya tinggi badan, mungkin terdapat ribuan gen dan varian-variannya yang berhubungan dengan kecerdasan,” kata Chabris, “Dan mungkin ada efek-efek genetik di balik efek-efek gen tunggal. Bisa saja terjadi interaksi di antara berbagai gen, atau interaksi di antara gen dan lingkungan. Hasil studi kami menunjukkan bahwa cara para peneliti dalam menemukan gen yang mungkin berkaitan dengan kecerdasan — metode gen kandidat — tampaknya positif menghasilkan kesalahan, demikian pula metode-metode yang sebelumnya harus digunakan.”


Kredit: Association for Psychological Science
Jurnal: C. F. Chabris, B. M. Hebert, D. J. Benjamin, J. Beauchamp, D. Cesarini, M. van der Loos, M. Johannesson, P. K. E. Magnusson, P. Lichtenstein, C. S. Atwood, J. Freese, T. S. Hauser, R. M. Hauser, N. Christakis, D. Laibson. Most Reported Genetic Associations With General Intelligence Are Probably False Positives. Psychological Science, 2012; DOI: 10.1177/0956797611435528
http://www.faktailmiah.com

Read More

Temuan Fosil-fosil Baru di Kenya Memberi Titik Terang Pada Evolusi Manusia Awal

Kamis, 4 Oktober 2012 - "Fosil-fosil baru ini akan sangat membantu dalam rangka mengurai bagaimana cabang evolusi manusia pertama kali muncul dan berkembang pada hampir dua juta tahun yang lalu."

---

Fosil-fosil yang ditemukan di Danau Turkana Afrika bagian selatan telah mengkonfirmasi adanya dua spesies tambahan dalam genus kita — Homo — yang hidup berdampingan dengan spesies nenek moyang kita, Homo erectus, hampir dua juta tahun yang lalu. Temuan ini, yang diumumkan dalam jurnal Nature, terdiri dari wajah, rahang bawah yang lengkap, serta bagian dari satu rahang bawah kedua.
Fosil-fosil ini ditemukan antara tahun 2007 dan 2009 oleh Koobi Fora Research Project (KFRP), di bawah pimpinan Meave dan Louise Leakey. Profesor antropologi Universitas New York, Susan Antón, salah satu anggota tim riset tersebut, mengambil bagian dalam upaya membandingkan fosil-fosil ini dengan temuan-temuan yang sebelumnya.
“Fosil-fosil baru ini memberi ujian besar pada hipotesis awal tentang bagaimana pemisahan Homo telah tercatat sebelumnya, namun, yang lebih penting lagi, fosil-fosil ini menunjukkan gagasan tentang bagaimana spesies-spesies tersebut mungkin telah berbagi lingkungan — spesies-spesies itu tidak terpisah menjadi satu spesies besar dan satu spesies kecil; sebaliknya, fosil-fosil ini menunjukkan variasi ukuran yang luar biasa dalam tiap-tiap spesies, namun dengan anatomi wajah yang berbeda-beda.”

Wajah KNM-ER 6200, sebagaimana fosil ini awalnya ditemukan, dengan beberapa gigi yang terlihat pada permukaan batu (kiri), dan setelah lapisan batu disingkirkan oleh Christopher Kiarie untuk menyingkap langit-langit mulutnya (kanan). (Kredit: Fred Spoor – NMK)

Sisi kiri rahang bawah KNM-ER 60000, setelah diperbaiki oleh Christopher Kiarie. (Kredit: Fred Spoor – NMK)

Empat dekade yang lalu, KFRP menemukan fosil misterius yang dikenal sebagai KNM-ER 1470 (atau singkatnya “1470″). Tengkorak ini, yang dibedakan berdasarkan ukuran besar otaknya dan wajar datar yang panjang, menyulut perdebatan panjang tentang berapa banyak spesies lain yang hidup berdampingan dengan Homo erectus selama zaman Pleistosen, yang rentangnya dari 2,6 juta tahun hingga 11.700 tahun yang lalu. Morfologi 1470 yang unik telah dikarakteristikkan oleh beberapa ilmuwan untuk perbedaan seksual dan tingkat variasi yang alami dalam satu spesies, sedangkan ilmuwan lainnya menafsirkan fosil itu sebagai bukti dari suatu spesies yang terpisah.
Dilema panjang ini bertahan karena dua alasan. Pertama, perbandingannya dengan fosil-fosil lain sangat terbatas karena tidak adanya gigi atau rahang bawah yang tersisa dari 1470. Kedua, tidak adanya tulang fosil lain yang menyerupai bentuk wajah 1470 yang panjang dan datar; hal ini meninggalkan keraguan betapa tipikalnya karakteristik ini. Dan pada akhirnya, fosil-fosil yang baru saja ditemukan mengatasi kedua isu tersebut.

Paleontolog Meave dan Fred Spoor tengah mengumpulkan fosil-fosil di dekat lokasi ditemukannya wajah KNM-ER 62000. (Kredit: Mike Hetter – National Geographic)

“Selama 40 tahun kami telah melakukan pencarian panjang dan melelahkan di bentangan sedimen yang luas di sekitar Danau Turkana untuk menemukan fosil-fosil yang bisa mengkonfirmasikan fitur unik pada wajah 1470 dan yang bisa menunjukkan pada kita seperti apa rupa gigi dan rahang bawahnya,” kata Meave Leakey, rekan pimpinan KFRP dan seorang Penjelajah-Residen National Geographic. “Akhirnya kami memiliki beberapa jawaban.”
“Setelah digabung, tiga fosil baru ini memberi gambaran yang jauh lebih jelas tentang bagaimana rupa 1470,” tambah Fred Spoor, yang memimpin analisis ilmiah.” Sebagai hasilnya, kini jelas bahwa dua spesies Homo awal hidup berdampingan dengan Homo erectus. Fosil-fosil baru ini akan sangat membantu dalam rangka mengurai bagaimana cabang evolusi manusia pertama kali muncul dan berkembang pada hampir dua juta tahun yang lalu.”

Penjelajah-Residen National Geographic Louise Leakey (kiri) bersama Meave Leakey tengah melakukan pencarian di tanjakan tempat KNM-ER 60000 pernah ditemukan, sedangkan di bagian belakang, para anggota kru lapangan tengah menyisir permukaan sedimen, berharap menemukan fragmen-fragmen tambahan dari fosil tersebut (Kredit: Mike Hettwer – National Geographic)

Ditemukan dalam radius lebih dari 10 kilometer dari lokasi ditemukannya 1470, tiga fosil baru ini berusia antara 1,78 juta dan 1,95 juta tahun. Wajah KNM-ER 62000, yang ditemukan pada tahun 2008 ini, sangat mirip dengan wajah 1470. Terlebih lagi, rahang atas pada wajahnya masih meninggalkan hampir semua gigi pipinya, yang untuk pertama kalinya bisa memungkinkan untuk menyimpulkan jenis rahang bawah yang pernah dimiliki 1470. Kecocokan khususnya dapat ditemukan pada dua fosil baru lainnya, rahang bawah KNM-ER 60000, yang ditemukan di tahun 2009, dan bagian rahang bawah lainnya, KNM-ER 62003, yang ditemukan di tahun 2007. KNP-ER 60000 tetap menjadi rahang bawang paling lengkap yang pernah ditemukan dari semua anggota awal genus Homo.


Kredit: Universitas New York
Jurnal: Meave G. Leakey, Fred Spoor, M. Christopher Dean, Craig S. Feibel, Susan C. Antón, Christopher Kiarie, Louise N. Leakey. New fossils from Koobi Fora in northern Kenya confirm taxonomic diversity in early Homo. Nature; 488, 201–204, 09 August 2012; DOI: 10.1038/nature11322
http://www.faktailmiah.com

Read More

Otak Selama Tidur Berperilaku Mengingat

Selasa, 9 Oktober 2012 - "Neuron-neuron entorhinal menunjukkan aktivitas persisten, berperilaku layaknya mereka mengingat sesuatu sekalipun di bawah pengaruh anestesi saat tikus tak bisa merasakan atau membaui atau mendengar apapun."

---

Para peneliti dari Universitas California, Los Angeles (UCLA) untuk pertama kalinya mengukur aktivitas suatu area dalam otak yang sedang tertidur, yaitu area yang terlibat dalam pembelajaran, memori dan penyakit Alzheimer. Mereka menemukan bahwa bagian otak ini berprilaku layaknya sedang mengingat sesuatu, bahkan di bawah pengaruh anestesi; sebuah temuan yang bertentangan dengan teori-teori sebelumnya tentang konsolidasi memori selama tidur.
Tim riset secara simultan mengukur aktivitas neuron-neuron tunggal dari beberapa bagian otak yang terlibat dalam pembetukan memori. Teknik ini memungkinkan mereka menentukan bagian otak mana yang mengaktifkan area-area otak lainnya dan bagaimana aktivasi tersebut menyebar, kata penulis senior studi Mayank R. Mehta, profesor neurofisika di departemen neurologi, neurobiologi, fisika dan astronomi UCLA.
Secara khusus, Mehta bersama timnya mengamati tiga area terkoneksi dalam otak tikus, yaitu otak baru atau neokorteks, otak tua atau hippocampus, dan otak perantara yang menghubungkan otak baru dan tua. Dalam studi sebelumnya telah ditunjukkan bahwa dialog antara otak tua dan otak baru selama tidur merupakan hal penting bagi pembentukan memori, namun studi tersebut tidak menyelidiki kontribusi dari korteks entorhinal dalam dialog tersebut, yang berubah menjadi pengganti permainan, kata Mehta. Tim risetnya menemukan bahwa korteks entorhinal menunjukkan apa yang disebut sebagai aktivitas persisten, yang diduga memediasi pengerjaan memori selama dalam kondisi sadar, misalnya saat seseorang berusaha mengingat sesuatu, seperti nomor telepon atau arah jalan.
“Kejutan besarnya, jenis aktivitas persisten ini terjadi selama tidur, hampir sepanjang waktu,” kata Mehta. “Hasil studi ini secara keseluruhan masih baru dan mengejutkan. Faktanya, aktivitas persisten mirip-pengerjaan memori ini terjadi pada korteks entorhinal sekalipun di bawah pengaruh anestesi.”
Studi ini muncul dalam edisi online jurnal Nature Neuroscience.
Temuan ini sangat penting karena sepertiga hidup manusia diisi dengan tidur, dan kekurangan tidur bisa menghasilkan dampak yang merugikan bagi kesehatan, termasuk kesulitan dalam hal pembelajaran dan memori.
Sebelumnya pernah ditunjukkan bahwa neokorteks dan hippocampus saling “berkomunikasi” satu sama lain, dan diyakini komunikasi ini berperan penting dalam membangun memori, atau disebut konsolidasi memori. Namun, tak ada yang mampu mengeinterpretasi pembicaraan tersebut.
“Saat Anda bersiap tidur, Anda bisa membuat kamar menjadi gelap dan sunyi, dan meskipun tak ada masukan indrawi, otak tetap sangat aktif,” kata Mehta. “Kami ingin tahu kenapa itu bisa terjadi dan bagian-bagian mana saja dalam otak yang saling berkomunikasi satu sama lain.”
Mehta beserta timnya mengembangkan sistem monitor yang sangat sensitif, yang memungkinkan mereka mengikuti aktivitas-aktivitas neuron dari masing-masing tiga bagian otak tersebut secara simultan, termasuk aktivitas sebuah neuron tunggal. Hal ini memungkinkan para peneliti mengurai secara tepat komunikasi-komunikasi yang terjadi, sekalipun neuron-neuron tersebut tampak tenang. Kemudian mereka mengembangkan analisis matematis canggih untuk mengurai komunikasi yang kompleks.
Selama tidur, neokorteks surut menjadi pola gelombang yang lambat sekitar 90 persen pada waktu itu. Selama periode tersebut, ativitasnya berfluktuasi pelan antara keadaan aktif dan tidak aktif tiap detiknya. Mehta beserta timnya berfokus pada korteks entorhinal, yang memiliki banyak bagian.
Bagian luar korteks entorhinal merefleksikan aktivitas neokortikal. Namun bagian dalamnya berperilaku berbeda. Saat neokorteks menjadi non-aktif, neuron-neuron pada bagian dalam korteks entorhinal bertahan dalam keadaan aktif, sama halnya di kala mereka mengingat sesuatu yang baru saja “dikatakan” neokorteks, sebuah fenomena yang disebut sebagai aktivitas persisten spontanitas. Selanjutnya, para peneliti menemukan bahwa ketika bagian dalam korteks entorhinal spontan menjadi persisten, ia mendorong neuron hippocampus menjadi sangat aktif. Di lain sisi, saat neokorteks menjadi aktif, hippocampus menjadi lebih tenang. Data ini menghadirkan interpretasi yang jelas tentang komunikasi tersebut.
“Selama tidur, ketiga bagian otak itu saling berkomunikasi satu sama lain dalam cara yang sangat kompleks,” katanya. “Neuron-neuron entorhinal menunjukkan aktivitas persisten, berperilaku layaknya mereka mengingat sesuatu sekalipun di bawah pengaruh anestesi saat tikus tak bisa merasakan atau membaui atau mendengar apapun. Luar biasanya, aktivitas persisten ini terkadang bertahan lebih dari satu menit, suatu skala waktu yang besar dalam aktivitas otak, yang umumnya berubah dalam skala per seribu perdetik.
Temuan ini menantang teori-teori komunikasi otak selama tidur, yang menyatakan bahwa hippocampus-lah yang mengkomunikasikan, atau mendorong, neokorteks. Temuan Mehta ini setidaknya mengindikasikan adanya aktor ketiga dalam dialog yang kompleks tersebut, yaitu korteks entorhinal, yang berperilaku seperti halnya mengingat sesuatu. Korterks tersebut, pada gilirannya, mendorong hippocampus selagi pola-pola aktivitas lain membuatnya tidak aktif.
“Ini merupakan cara yang sama sekali baru dalam memikirkan teori konsolidasi memori. Kami menemukan adanya pemeran baru dalam proses tersebut dan hal itu berdampak sangat besar,” kata Mehta. “Dan apa yang dilakukan pemain ketiga ini adalah karena didorong oleh neokorteks, bukan hippocampus. Hal ini menunjukkan bahwa apapun yang terjadi selama tidur tidak ada yang terjadi seperti yang kita duga sebelumnya. Ada pemain lagi yang terlibat sehingga dialog menjadi jauh lebih kompleks, dan arah komunikasi ini bertentangan dengan apa yang sudah kita pikirkan.”
Mehta berteori bahwa proses ini terjadi selama tidur sebagai cara untuk merapikan memori dan menghapus informasi tak penting yang diproses selama seharian. Hal ini menghasilkan memori-memori penting yang bisa terakses secara lebih mudah dan menonjol. Sebagai catatan, penyakit Alzheimer dimulai di dalam korteks entorhinal dan pasien mengalami masalah tidur. Jadi, temuan Mehta ini memiliki implikasi dalam arena tersebut.
“Hasil studi ini menyajikan bukti langsung pertama bagi aktivitas persisten pada neuron-neuron lapisan korteks entorhinal medial secara in vivo, serta mengungkap kontribusinya terhadap interaksi cortico-hippocampal, yang bisa terlibat dalam pengerjaan memori dan pembelajaran pada urutan panjang tingkah laku selama berperilaku, serta konsolidasi memori selama tidur,” demikian pernyataan dalam studi ini.
Studi ini didanai oleh Yayasan Whitefall, Institut Kesehatan Nasional, National Science Foundation, Yayasan W.M. Keck, Kementerian Pendidikan dan Riset Jerman serta Max Planck Society.

Kredit: Universitas California, Los Angeles (UCLA), Health Sciences
Jurnal: Thomas T G Hahn, James M McFarland, Sven Berberich, Bert Sakmann, Mayank R Mehta. Spontaneous persistent activity in entorhinal cortex modulates cortico-hippocampal interaction in vivo. Nature Neuroscience, 07 October 2012; DOI: 10.1038/nn.3236
http://www.faktailmiah.com/2012/10/09/otak-selama-tidur-berperilaku-mengingat.html

Read More

Belajar Bahasa Asing Membuat Otak Bertumbuh

Selasa, 9 Oktober 2012 - Bagian-bagian otak yang mengalami pertambahan ukuran adalah hippocampus serta tiga area di dalam korteks cerebral.

---

Di Akademi Interpreter Angkatan Bersenjata Swedia, para rekrutan muda mempelajari bahasa baru dalam waktu yang sangat cepat. Dengan mengukur otak mereka sebelum dan sesudah pelatihan bahasa, sekelompok peneliti memiliki peluang yang hampir unik untuk mengamati apa yang terjadi pada otak ketika kita mempelajari bahasa baru dalam waktu singkat.
Pada Akademi Interpreter Angkatan Bersenjata Swedia di kota Uppsala, para pemuda yang berbakat dalam hal bahasa berawal dari ketidakmampuan berbahasa asing, seperti bahasa Arab, Rusia atau Dari, hingga menjadi lancar berbahasa asing hanya dalam jangka waktu 13 bulan. Dari pagi hingga sore, berhari-hari dan berminggu-minggu, para rekrutan ini belajar pada tingkat kecepatan yang tidak terdapat di tempat kursus lainnya.
Para peneliti menggunakan para mahasiswa di bidang kedokteran dan ilmu kognisi dari Universitas Umeå sebagai kelompok kontrol; para mahasiswa ini yang juga belajar keras tapi bukan mempelajari bahasa asing. Kedua kelompok, kontrol maupun bahasa, kemudian diberikan pemindaian MRI sebelum dan sesudah masa belajar selama tiga periode.
Hasilnya, struktur otak pada kelompok kontrol tidak mengalami perubahan, sedangkan bagian otak tertentu pada kelompok bahasa justru mengalami pertumbuhan. Bagian-bagian otak yang mengalami pertambahan ukuran adalah hippocampus — sebuah struktur di kedalaman otak yang terlibat dalam pembelajaran materi baru dan navigasi spasial — serta tiga area di dalam korteks cerebral.
“Kami terkejut bahwa bagian-bagian otak yang berbeda berkembang ke dalam derajat yang berbeda tergantung pada seberapa baik siswa menjalaninya dan seberapa besar upaya yang dilakukan dalam mengikuti kursus,” kata Johan Mårtensson, seorang peneliti psikologi asal Universitas Lund, Swedia.
Para siswa yang mengalami pertumbuhan lebih besar pada hippocampus dan area-area korteks cerebral, terkait dengan pembelajaran bahasa (girus temporal superior), selanjutnya memiliki kemampuan berbahasa yang lebih baik dibanding siswa lainnya. Pada siswa ini mengalami pertumbuhan pada wilayah motor korteks cerebral (girus frontal tengah), dan pada waktu selanjutnya memberi kemudahan bagi mereka dalam mempelajari bahasa serta berbagai pengembangan sesuai dengan kinerjanya.
“Sekalipun kami tidak bisa membandingkan studi bahasa intensif selama tiga bulan ini dengan menjadi bilingual dalam seumur hidup, ada banyak hal yang menunjukkan bahwa belajar bahasa asing merupakan cara yang baik dalam mempertahankan bentuk otak,” kata Mårtensson.

Kredit: Universitas Lund
Jurnal: Johan Mårtensson, Johan Eriksson, Nils Christian Bodammer, Magnus Lindgren, Mikael Johansson, Lars Nyberg, Martin Lövdén. Growth of language-related brain areas after foreign language learning. NeuroImage, 2012; 63 (1): 240 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.06.043
http://www.faktailmiah.com/2012/10/09/belajar-bahasa-asing-membuat-otak-bertumbuh.html

Read More

Serangga Menjadi Pendorong Utama Evolusi dan Keragaman Tanaman

Jumat, 5 Oktober 2012 - "Kelimpahan dan daya saing populasi tanaman mengalami perubahan. Evolusi dapat mengubah ekologi dan fungsi organisme serta keseluruhan ekosistem."

---

Riset terbaru dari Universitas Toronto Mississauga (UTM) mengenai dampak serangga terhadap populasi tanaman telah menunjukkan bahwa evolusi dapat terjadi lebih cepat dari perkiraan sebelumnya, bahkan dalam satu generasi. Studi ini dipublikasikan dalam Science edisi 5 Oktober.
“Para ilmuwan telah lama berhipotesis bahwa interaksi antara tanaman dan serangga telah membawa begitu banyak keragaman yang bisa kita lihat di antara tanaman, termasuk tanaman pertanian, namun hingga sekarang kita masih memiliki keterbatasan bukti eksperimental langsung,” kata Marc Johnson, Asisten Profesor di Departemen Biologi UTM. “Riset ini mengisi celah mendasar pada pemahaman kita tentang bagaimana seleksi alam oleh serangga menyebabkan perubahan evolusioner pada tanaman sebagaimana mereka beradaptasi, serta menunjukkan betapa cepatnya perubahan-perubahan itu bisa terjadi di alam.”
Johnson bersama rekan-rekannya dari Universitas Cornell, Universitas Montana dan Universitas Turku di Finlandia, menanam evening primrose, suatu tanaman yang umumnya mereproduksi diri dan menghasilkan keturunan identik secara genetis, ke dalam dua set plot. Masing-masing plot awalnya berisi 60 tanaman dari 18 genotipe yang berbeda (tanaman yang mengandung set mutasi yang berbeda-beda).
Untuk menguji apakah serangga mendorong evolusi pertahanan tanaman tersebut, salah satu set plot disimpan bebas dari serangga dengan aplikasi insektisida dua mingguan secara teratur selama masa penelitian. Sedangkan set plot lainnya menerima serangga dalam tingkat yang alami.
Plot-plot tersebut dibiarkan bertumbuh tanpa gangguan lain selama lima tahun. Setiap tahun, Johnson beserta rekan-rekannya menghitung jumlah dan jenis tanaman yang memenuhi plot. Mereka juga menganalisis frekuensi perubahan genotipe evening primrose yang berbeda-beda serta sifat-sifat yang terkait dengan genotipe tersebut.

Seekor ulat ngengat evening primrose (Schinia florida) melahap tunas bunga evening primrose biasa (Oenothera biennis). Ngengat-ngengat ini secara eksklusif memakan bunga dan buah-buahan dari evening primrose dan dalam menanggapi seleksi alam yang diakibatkan oleh hal ini dan ngengat spesialis lainnya, populasi evening primrose di kemudian hari mengembangkan bunga serta memproduksi tingkat tinggi bahan kimia beracun yang disebut ellagitannins dalam buah-buahan mereka. Evolusi ini efektif mengurangi kerusakan organ reproduksi tanaman tersebut beserta keturunannya. (Kredit: Marc Johnson)

Johnson mengungkapkan bahwa evolusi, yang hanya merupakan perubahan frekuensi genotipe dari waktu ke waktu, diamati pada semua plot setelah hanya dalam satu generasi. Populasi tanaman mulai menyimpang secara signifikan dalam menanggapi serangan serangga dalam sedikitnya tiga hingga empat generasi. Misalnya, tanaman yang tidak dikenai insektisida mengalami peningkatan frekuensi genotipe yang terkait dengan tingkat bahan kimia beracun yang lebih tinggi dalam buah-buahan, yang membuat mereka terasa enak bagi benih ngengat predator. Tanaman yang berbunga belakangan, sehingga terhindar dari serangga predator, juga meningkat frekuensinya.
Johnson mengatakan temuan ini juga menunjukkan bahwa evolusi mungkin menjadi mekanisme penting yang menyebabkan perubahan ekosistem secara keseluruhan. “Sebagaimana populasi tanaman ini berevolusi, sifat mereka mengubah dan mempengaruhi interaksi mereka dengan serangga dan spesies tanaman lainnya, yang pada gilirannya dapat mengembangkan adaptasi untuk mengatasi perubahan tersebut,” kata Johnson. “Kelimpahan dan daya saing populasi tanaman mengalami perubahan. Evolusi dapat mengubah ekologi dan fungsi organisme serta keseluruhan ekosistem.”
Perubahan ekologis tambahan terjadi dalam plot ketika serangga sudah disingkirkan. Tanaman pesaing, seperti dandelion, memasuki kedua set plot tersebut namun lebih berlimpah pada plot tanpa serangga. Hal ini pada gilirannya mengurangi jumlah tanaman evening primrose. Dandelion yang lebih banyak menggunakan sumber dan juga berpotensi mencegah cahaya untuk mencapai benih evening primrose, mempengaruhi perkecambahan biji. Menurut Johnson, perubahan ekologis merupakan hasil dari tekanan dari ulat ngengat yang suka memakan dandelion.
“Apa yang ditunjukkan dalam penelitian ini adalah bahwa perubahan dalam populasi-populasi tanaman ini bukan hasil dari pergeseran genetik, melainkan secara langsung karena seleksi alam oleh serangga pada tanaman,” kata Johnson. “Hal ini juga menunjukkan seberapa cepat perubahan evolusioner dapat terjadi – tidak lebih dari ribuan tahun, tetapi selama bertahun-tahun, dan semuanya terjadi di sekitar kita.”
Kredit: Universitas Toronto
Jurnal: A. A. Agrawal, A. P. Hastings, M. T. J. Johnson, J. L. Maron, J.-P. Salminen. Insect Herbivores Drive Real-Time Ecological and Evolutionary Change in Plant Populations. Science, 2012; 338 (6103): 113 DOI: 10.1126/science.1225977
http://www.faktailmiah.com/2012/10/05/serangga-menjadi-pendorong-utama-evolusi-dan-keragaman-tanaman.html

Read More

Gelombang Otak Selaras Memegang Ingatan Tentang Benda yang Baru Dilihat

Selasa, 20 November 2012 - Otak mengandung ingatan tentang apa yang baru saja dilihat dengan menyelaraskan gelombang otak dalam rangkaian ingatan kerja, sebagaimana ditunjukkan oleh sebuah studi hewan oleh National Institutes of Health.

---

Charles Gray, Ph.D., dari Montana State University, Bozeman, dari  National Institute of Mental Health (NIMH), dan koleganya melaporkan temuan ini tanggal 1 November 2012 secara online di jurnal   Science Express.

“Penelitian ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, kalau ada informasi mengenai ingatan jangka pendek tercermin dalam gelombang otak yang selaras,” jelas Gray.

 “Masalah besar neurosains adalah memahami bagaiman dan dimana informasi disandi di otak. Studi ini memberikan lebih banyak bukti kalau osilasi listrik skala besar di sepanjang daerah-daerah otak dapat membawa informasi ingatan visual,” kata direktur NIMH   Thomas R. Insel, M.D.

Sebelum studi ini, para ilmuan telah mengamati pola selaras aktivitas listrik antara dua hub rangkaian setelah seekor monyet melihat sebuah benda, namun tidak yakin apakah sinyal ini sungguh-sunggu mewakili ingatan visual jangka pendek tersebut di otak. Saat itu, diduga kalau osilasi syaraf tersebut lebih berperan seperti polisi lalu-lintas, mengarahkan informasi sepanjang jalan raya otak.

 Untuk mengetahui lebih jauh,  Gray, Rodrigo Salazar Ph.D., dan Nick Dotson dari Montana State serta Steven Bressler, Ph.D., dari Florida Atlantic University, Boca Raton, merekam sinyal listrik dari sekelompok sel syaraf di kedua hub dari dua monyet yang melakukan tugas mengingat kerja visual. Untuk memperoleh hadiah, monyet harus mengingat sebuah benda – atau lokasinya – yang mereka lihat sebentar pada layar komputer dan mencocokkannya dengan benar. Para peneliti menduga melihat letusan keselarasan saat periode tunda segera setelah objek tersebut hilang dari layar, ketika monyet harus mempertahankan informasi tersebut sementara dalam pikirannya.

Derajat aktivitas keselarasan, atau koherensi, antar sel di daerah tersebut di plot untuk berbagai benda yang dilihat monyet.

Gelombang otak dari banyak sel syaraf di kedua hub, yaitu korteks prefrontal dan korteks parietal posterior, terselaraskan dalam berbagai derajat – tergantung identitas benda. Ini dan bukti lainnya menunjukkan kalau sel syaraf di hub ini bersifat selektif untuk fitur tertentu dalam bidang pandang dan kalau penyelarasan di rangkaian membawa informasi spesifik isi yang dapat menyumbang pada ingatan kerja visual.

 Para peneliti juga menemukan kalau korteks parietal lebih berpengaruh daripada korteks prefrontal dalam mengendalikan proses ini. Sebelumnya, banyak peneliti menduga kalau laju penembakan satu sel syaraf di korteks prefrontal, pelaksana eksekusi otak, adalah pemain utama dalam ingatan kerja.

 Karena osilasi diselaraskan antara populasi sel berbeda dari rangsangan visual, secara teori mungkin untuk menentukan jawaban yang benar untuk tugas penyesuaian yang dilakukan monyet dengan semata hanya membaca gelombang otak mereka. Begitu juga, keselarasan antara populasi sel di kedua hub juga berbeda antar lokasi. Jadi lokasi informasi visual, seperti identitas benda, juga tampak diwakilkan oleh gelombang otak selaras. Kembali, para peneliti sebelumnya menduga kalau fungsi ini sebagian besar berhubungan dengan laju penembakan sel syaraf.

 Jadi temuan baru ini dapat membalik teori yang telah ada.

Selain NIMH, penelitian ini juga didukung oleh   National Institute on Neurological Disorders and Stroke (NINDS).

Sumber berita:

 NIH/National Institute of Mental Health.

Referensi jurnal:

R. F. Salazar, N. M. Dotson, S. L. Bressler, C. M. Gray. Content-Specific Fronto-Parietal Synchronization During Visual Working Memory. Science, 2012; DOI: 10.1126/science.1224000

Read More