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