Manusia adalah mesin hidup yang luar biasa, dengan kaki yang cukup kuat untuk menjalankan maraton dan otak yang cukup pintar untuk mengetahui bahwa ada materi gelap yang tak terlihat. Tubuh kita memastikan bahwa kita mendengar frekuensi yang benar, mengirim sel-sel kekebalan yang tepat ke potongan kertas dan tahu kapan harus berhenti minum air. Tetapi masih banyak yang harus diurai tentang tubuh manusia kita, jadi sepanjang waktu, kita menemukan organ baru dan rahasia baru tentang bagaimana semua sudut dan celah kita membuat kita terus berjalan. Setahun terakhir ini, penemuan-penemuan baru mengungkapkan jaringan sel imun yang tak terlihat, biola "Jell-O" di telinga kita dan bagaimana orang tertua di dunia ini bertahan hingga usia yang sedemikian ekstrem.
Sidang "Jell-O"
Manusia mungkin mendengar dengan sangat baik karena biola kecil "Jell-O" yang berada di dalam telinga. Tipis, gumpalan jaringan, atau dikenal sebagai membran tectorial, terdiri dari 97% air. Jaringan ini membantu membawa gelombang suara dari telinga ke reseptor saraf, yang kemudian menerjemahkan getaran itu menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca otak. Penelitian baru yang dilakukan pada tikus telah menemukan bahwa telinga ini Jell-O membantu koklea - rongga di telinga bagian dalam yang mengandung reseptor saraf ini - memisahkan frekuensi tinggi dari frekuensi rendah. Ia melakukannya dengan mengubah kekakuannya, berdasarkan aliran air yang mengalir melalui pori-pori kecilnya, mirip dengan apa yang terjadi ketika Anda menyetel biola atau gitar.
Kapiler kecil
Tulang kita mungkin penuh dengan jaringan terowongan mikroskopis yang sebelumnya tidak dikenal. Jalur ini mungkin sangat penting untuk mengangkut sel-sel kekebalan - dibuat dalam tulang - keluar ke darah untuk sirkulasi. Sekelompok peneliti menemukan ratusan pembuluh darah kecil ini, atau kapiler, di tulang kaki tikus. Tetapi menemukan sesuatu pada tikus tidak selalu berarti manusia, jadi salah satu peneliti memutuskan untuk memasukkan kakinya ke mesin MRI. Pemindaian kaki peneliti menunjukkan bahwa ada lubang di jaringan tulang yang dapat menunjukkan bahwa kapiler ini juga ada pada manusia.
Hentikan air minum
Otak memastikan bahwa kita tidak minum terlalu banyak atau terlalu sedikit air, menggunakan mekanisme prediksi dalam usus, menurut penelitian baru. Kelompok ini memecahkan masalah ini dengan menanamkan serat optik dan lensa pada tikus di dekat hipotalamus - wilayah otak yang mengatur tekanan darah dan proses tubuh lainnya dan merupakan rumah bagi "sel haus." Beberapa detik setelah minum sesuatu, mulut dan tenggorokan mulai mengirimkan sinyal ke otak. Sinyal-sinyal ini memberi tahu otak bahwa Anda merasa kurang haus - sehingga Anda berhenti minum. Dengan begitu, Anda tidak terus minum selama 10 menit hingga satu jam yang diperlukan agar cairan itu benar-benar memasuki aliran darah dan bersirkulasi ke sel-sel dalam tubuh.
Tetapi mulut dan tenggorokan Anda akan memerintahkan otak Anda untuk memuaskan dahaga Anda, terlepas dari jenis cairan yang Anda minum, jika bukan karena sinyal misterius lainnya. Yang ini berasal dari usus, dan itu memastikan otak tahu bahwa air yang mencapainya asin - yang dapat mengeringkan tubuh - atau nonsalty, memastikan bahwa otak memuaskan dahaga hanya ketika tikus minum air segar.
Organ baru
Tahun ini, para ilmuwan menemukan organ yang sebelumnya tidak dikenal yang berada tepat di bawah kulit, dan itu mungkin membantu Anda merasakan sakitnya tusukan jarum. Sebelumnya diduga bahwa tusukan jarum dirasakan oleh ujung saraf yang berada di bawah lapisan luar kulit. Tetapi sebuah penelitian baru yang dilakukan pada tikus (tetapi yang juga dianggap berlaku untuk manusia) menemukan bahwa saraf yang bersatu dalam sel khusus adalah apa yang membantu kita merasakan sensasi ini. Jala sel bercabang ini disebut "sel Schwann" dan saraf bersama-sama membentuk "organ sensorik" baru karena merespon sinyal tekanan eksternal (tusukan atau tusukan) dan menyampaikan informasi itu ke otak.
Otot kecil seperti kadal
Embrio manusia tumbuh otot ekstra seperti kadal di tangan dan kaki mereka yang menghilang sebelum lahir, para ilmuwan menemukan. Dengan melihat gambar 3D dari database gambar embrionik, sebuah kelompok menemukan bahwa pada sekitar tujuh minggu kehamilan, janin manusia memiliki tangan dan kaki yang masing-masing berisi sekitar 30 otot. Enam minggu kemudian, mereka mengandung hanya 20. Sebelum bayi lahir, otot-otot ekstra itu baik menyatu dengan otot lain atau menyusut, tetapi tidak jelas mengapa atau bagaimana.
Otot sementara ini mungkin merupakan sisa dari nenek moyang kita dan mungkin telah lenyap dari manusia dewasa lebih dari 250 juta tahun yang lalu, ketika mamalia pertama kali mulai berevolusi dari reptil mirip mamalia, para peneliti menyarankan. Tetapi karena penelitian ini kecil, perlu direplikasi dengan kelompok yang jauh lebih besar sebelum peneliti dapat mengatakan dengan pasti bahwa otot-otot yang muncul dan menghilang ini ada di semua janin.
Orang tertua di dunia
Supercentenarian, atau orang yang berusia 110 tahun atau lebih, mungkin memiliki rahasia. Sebuah studi yang diterbitkan tahun ini menemukan bahwa supercentenarians memiliki konsentrasi sel imun yang lebih tinggi dari rata-rata yang disebut "sel T helper" yang dapat melindungi mereka dari virus dan tumor. Untuk mengetahui hal ini, para peneliti mengambil darah dari tujuh supercentenarians dan lima peserta kontrol, yang usianya bervariasi dari mereka yang berusia 50-an hingga yang berusia 80-an. Mereka kemudian mengisolasi sel-sel kekebalan dan menemukan apa yang mereka lakukan dengan mengukur RNA kurir yang diproduksi oleh gen-gen dalam sel. Messenger RNA menerjemahkan instruksi genetik dari DNA dan membawanya ke inti sel, sehingga protein spesifik dapat diproduksi.
Supercentenarian memiliki jenis sel T helper yang disebut CD4 CTL yang memiliki kemampuan untuk menyerang dan membunuh sel-sel lain. Tentu saja, tidak jelas apakah supercentenarian berutang umur panjang pada sel-sel kekebalan ini, tetapi sebelumnya, sel-sel tersebut telah terbukti menyerang sel tumor dan melindungi terhadap virus pada tikus.
Efisiensi otak
Mungkin ada alasan mengapa beberapa orang benar-benar pandai dalam hal-hal sepele dan tampaknya "tahu segalanya": otak kabel yang sangat efisien. Sekelompok peneliti di Jerman menganalisis otak 324 orang yang memiliki berbagai tingkat pengetahuan umum atau memori semantik (jenis informasi yang akan muncul dalam permainan hal-hal sepele), berdasarkan pertanyaan yang diberikan kepada mereka mengenai berbagai bidang seperti seni , arsitektur dan sains.
Pemindaian otak para peserta menunjukkan bahwa orang-orang yang telah mempertahankan dan dapat mengingat lebih banyak pengetahuan umum memiliki koneksi otak yang lebih efisien - koneksi yang lebih kuat dan lebih pendek antara sel-sel otak. Ini masuk akal, karena bayangkan menjawab pertanyaan, "Tahun berapa pendaratan di bulan terjadi?"
Kita mungkin memiliki kata "bulan" yang tersimpan di satu area otak, tetapi "bulan mendarat" di bagian lain, dan pengetahuan tentang tahun itu terjadi di bagian lain. Orang-orang dengan otak yang efisien dapat lebih baik menghubungkan berbagai item tersebut bersama-sama untuk dengan cepat menjawab pertanyaan. (Tetapi, para peneliti tidak menemukan hubungan antara pengetahuan yang lebih umum dan lebih banyak sel otak.)
Sel kekebalan tubuh X
Para ilmuwan telah menemukan jenis sel yang sebelumnya tidak dikenal dalam tubuh manusia yang disebut "sel kekebalan X," dan itu dapat bertindak sebagai dua jenis sel kekebalan lainnya, yang berperan dalam memicu diabetes tipe 1, penelitian baru menunjukkan. Kemungkinan tidak banyak sel-sel ini dalam tubuh manusia - mungkin kurang dari 7 dari setiap 10.000 sel darah putih, tetapi mereka mungkin merupakan pemain yang kuat dalam menggerakkan kekebalan tubuh - ketika tubuh salah mengira selnya sendiri untuk sesuatu yang asing dan menyerang mereka.
Sel-sel X ini menyerupai sel B dan sel T, dua jenis sel yang penting untuk melawan infeksi (tetapi juga bertanggung jawab untuk penyakit autoimun). Sel X membuat antibodi seperti sel B yang mengaktifkan sel T, yang kemudian menyerang apa pun yang dianggap asing. Dalam kasus diabetes tipe 1, sel-sel kekebalan secara keliru menghancurkan sel-sel beta sehat di pankreas yang membuat hormon insulin. Para peneliti menemukan bukti bahwa sel X ini ada pada mereka yang menderita diabetes tipe 1, tetapi tidak dalam kontrol yang sehat. Meski begitu, tidak jelas apakah ada satu atau beberapa sel yang bertanggung jawab untuk penyakit ini.
Lidah bisa mencium bau
Dalam berita lain, sel-sel di lidah Anda memiliki kemampuan untuk mencium. Para peneliti menemukan ini setelah menumbuhkan sel-sel rasa manusia di laboratorium. Mereka menemukan bahwa sel-sel itu mengandung beberapa molekul yang ditemukan dalam sel penciuman, sel-sel yang ditemukan di hidung yang bertanggung jawab atas bau. Ketika mereka mengekspos sel-sel rasa pada molekul bau, sel-sel itu merespons seperti sel-sel penciuman. Tapi ini tidak biasa - sel-sel penciuman juga sebelumnya ditemukan di usus, dalam sel sperma dan bahkan di rambut. Meskipun kami tahu bahwa rasa dan bau sangat terkait (yang menjadi jelas ketika hidung tersumbat membuat makanan terasa lebih hambar), penelitian ini menunjukkan sel-sel rasa manusia mungkin jauh lebih rumit daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Batasi daya tahan manusia
Ternyata, manusia, bahkan atlet ketahanan, memiliki energi terbatas. Para ilmuwan menghitung batas daya tahan manusia menjadi sekitar 2,5 kali laju metabolisme istirahat tubuh (jumlah kalori yang dibakar tubuh untuk kebutuhan fisiologis dasar seperti mempertahankan suhu atau pernapasan tubuh), atau 4.000 kalori per hari untuk rata-rata orang. Mereka menghitung ini dengan menganalisis data dari beberapa peristiwa daya tahan paling ekstrem yang terjadi di planet kita, seperti Race Across the USA, dan dengan membandingkan data itu dengan peristiwa daya tahan lainnya.
Mereka menemukan bahwa semakin lama acara, semakin sulit untuk membakar kalori. Tetapi atlet tidak jatuh ke tanah ketika mereka mencapai ambang 2,5 kali ini. Mereka dapat terus berjalan, tetapi mereka tidak dapat menjaga keseimbangan jumlah kalori yang dikonsumsi dan jumlah yang dibakar, sehingga mereka mulai menurunkan berat badan, yang tidak berkelanjutan dalam jangka panjang. Terlebih lagi, para peneliti menemukan bahwa wanita hamil beroperasi sekitar 2,2 kali tingkat metabolisme istirahat mereka, hanya dengan menumbuhkan bayi. Jadi, apa pun aktivitasnya, menumbuhkan bayi, bersepeda, atau berlari melintasi AS, tubuh tampaknya memiliki batasan jumlah energi yang dapat Anda berikan dalam jangka panjang.
