Otak memberi tahu kita apa yang harus dilakukan, bagaimana bertindak, apa yang harus dipikirkan, dan apa yang harus dikatakan. Itu bahkan mengingat wajah orang asing di jalan dan membungkus mereka dalam kekhawatiran kita, menjatuhkan topi pesta pada mereka dan melemparkan beberapa kanguru jahat, menciptakan skenario aneh untuk menghibur kita saat kita tidur. Kita bergantung pada organ ini untuk hidup dan belajar, tetapi banyak tentang organ ini masih tetap misterius bagi kita seperti bagian dalam lubang hitam. Setiap tahun, penemuan baru mengajar kita lebih banyak tentang organ yang menakjubkan ini. Penemuan tahun ini mencakup kemampuan aneh otak untuk melindungi dirinya dari ide kematian, bagaimana ekspedisi Antartika yang sepi dapat mengecilkan otak dan bagaimana otak masih bekerja ketika setengahnya hilang. Jadi selami untuk mempelajari beberapa penemuan otak terhebat tahun 2019.
Mimpi yang marah
Orang dapat mengalami banyak emosi saat tidur, bahkan kemarahan. Peneliti menemukan bahwa dengan menganalisis aktivitas otak, mereka dapat mengetahui apakah seseorang memiliki mimpi yang marah atau tidak. Tim memeriksa daerah otak yang dikenal sebagai "lobus frontal," yang membantu mengendalikan ekspresi emosi dan membantu memecahkan masalah. Aktivitas asimetris di lobus frontal otak selama dan sebelum tidur dapat menunjukkan bahwa seseorang memiliki mimpi yang marah, menurut temuan tersebut.
Saat kita santai, otak melepaskan gelombang otak alfa yang berosilasi antara 8 hertz dan 12 hertz. Jika ada ketidaksesuaian dalam aktivitas alfa - semakin banyak gelombang otak alfa yang dilepaskan, semakin sedikit daerah otak bekerja - antara dua lobus frontal, yang menunjukkan bahwa orang itu sedang mencoba mengendalikan amarahnya. Setelah menganalisis gelombang otak ini pada 17 peserta yang menghabiskan dua malam (satu minggu terpisah) di laboratorium tidur, tim menemukan bahwa sesuatu yang serupa terjadi di otak saat orang tersebut tertidur. Orang dengan asimetri alfa frontal yang lebih besar saat tidur melaporkan memiliki lebih banyak mimpi yang marah.
Ekspedisi kesepian Antartika
Manusia - bahkan introvert - adalah makhluk sosial, dan kesendirian dapat mempengaruhi otak. Sebuah studi menemukan bahwa sembilan penjelajah yang menghabiskan lebih dari setahun di kekosongan Antartika pergi dengan otak yang sedikit lebih kecil. Sekelompok peneliti membandingkan pemindaian otak otak penjelajah yang mereka ambil sebelum berangkat ke benua cepat dan setelah mereka kembali ke masyarakat. Mereka menemukan bahwa bagian otak, seperti hippocampus - wilayah otak yang terlibat dalam pembelajaran dan memori - memiliki volume lebih sedikit setelah penjelajah kembali, tim melaporkan awal bulan ini.
Terlebih lagi, para penjelajah telah menurunkan kadar protein yang disebut faktor neurotropik turunan otak (BDNF), yang mendukung pertumbuhan dan kelangsungan hidup neuron baru dan diperlukan untuk membuat koneksi baru di otak. Sekarang, para peneliti sedang mencoba mencari cara - seperti rutinitas olahraga atau realitas virtual - untuk membantu mencegah penyusutan otak ketika orang menemukan diri mereka dalam lingkungan yang sepi dan tidak menstimulasi.
Lampu tidak ada
Akan membingungkan jika seseorang dapat mengambil apel tanpa menggunakan tangan mereka. Demikian pula, sekelompok peneliti menemukan sekelompok kecil orang yang dapat mencium, meskipun mereka kehilangan daerah otak yang kritis yang diperlukan untuk dapat mencium. Lampu penciuman duduk di depan otak dan memproses informasi tentang bau dari hidung. Para peneliti menemukan ini secara kebetulan ketika mereka memeriksa pemindaian otak seorang wanita berusia 29 tahun yang bisa mencium bau normal dan melihat bahwa dia kehilangan umbi olfaktorianya. Mereka kemudian menemukan beberapa wanita lain yang juga kehilangan umbi olfaktorius mereka tetapi mengaku bisa mencium bau. Mereka melakukan pemindaian otak dan tes bau pada wanita-wanita ini, dan memang, kisah mereka telah teruji.
Para peneliti tidak tahu persis apa yang menyebabkan kemampuan magis ini untuk mencium, tetapi mereka berpikir bahwa bagian lain dari otak bisa mengambil peran dari lampu olfaktorius, menunjukkan kemampuan otak yang hebat untuk membentuk kembali dirinya sendiri. Alternatif lain adalah kita salah, dan Anda tidak perlu umbi olfaktori untuk dapat membedakan dan mengidentifikasi bau - yang berarti struktur itu mungkin bertanggung jawab untuk hal lain.
Medan gaya
Beberapa hewan menggunakan medan magnet tak kasat mata yang membungkus planet kita sebagai sistem navigasi alami. Ternyata, beberapa orang mungkin juga bisa merasakan medan magnet planet kita, meskipun tidak jelas mengapa. Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Maret, sekelompok peneliti memindai otak 34 orang yang disuruh duduk di ruang uji gelap dengan medan magnet buatan. Analisis otak menunjukkan bahwa empat dari 34 peserta menunjukkan reaksi yang kuat terhadap pergeseran medan magnet dari timur laut ke barat laut - tetapi tidak sebaliknya.
Keempat individu tersebut menunjukkan penurunan gelombang otak yang mengindikasikan bahwa otak mengambil sinyal, kemungkinan sinyal magnetik. Tidak jelas mengapa beberapa orang menunjukkan respons terhadap medan magnet, sementara yang lain tidak, dan juga tidak jelas bagaimana otak mendeteksi sinyal seperti itu. Tetapi penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa otak manusia mengandung banyak partikel magnetik kecil, yang mungkin ada hubungannya dengan itu, menurut para peneliti.
Gagasan tentang kematian
Kematian adalah fenomena alami seperti kehidupan dan cinta. Tetapi otak kita melindungi kita dari gagasan kematian kita sendiri, membuat kita tidak dapat memahami gagasan bahwa suatu hari kita akan bergabung dengan orang lain dalam tidur abadi, menurut sebuah penelitian baru-baru ini. Otak terus-menerus menggunakan informasi lama untuk memprediksi apa yang akan terjadi dalam skenario yang sama di masa depan - sehingga otak harus dapat memprediksi bahwa Anda juga akan mati suatu hari.
Tetapi ternyata, sesuatu tentang ide kematian kita sendiri merusak mekanisme ini di otak. Sekelompok peneliti menemukan ini dengan mengamati bagaimana otak 24 orang merespons ketika wajah mereka ditampilkan di sebelah kata-kata yang berhubungan dengan kematian. Pengukuran aktivitas otak menunjukkan bahwa mekanisme prediksi otak rusak ketika datang ke ide kematian orang itu sendiri. Tidak jelas mengapa ini terjadi, tetapi menurut ahli teori, kesadaran yang terlalu tajam tentang kematian seseorang akan menurunkan kemungkinan orang itu ingin berkembang biak, karena ketakutan akan mencegah mereka mengambil risiko yang perlu diambil untuk menemukan jodoh. .
Cuci cairan tulang belakang
Para peneliti telah lama mengetahui bahwa aktivitas otak sangat berirama ketika kita tidur, menghasilkan gelombang aktivitas saraf yang bergelombang. Tetapi untuk pertama kalinya tahun ini, para peneliti menemukan hal lain yang merupakan bagian dari siklus ritmis itu: cairan serebrospinal. Cairan ini mengelilingi dan melindungi otak dan sumsum tulang belakang setiap saat, dan penelitian sebelumnya telah menyarankan bahwa itu juga membersihkan otak dari protein beracun saat kita tidur.
Sekelompok peneliti memindai otak dari 13 partisipan tidur menggunakan mesin magnetic resonance imaging (MRI) dan menemukan bahwa cairan serebrospinal mengalir ke otak tidur dalam aliran yang agak ritmis; aktivitas otak tenang, kemudian darah mengalir keluar dari otak dan cairan serebrospinal mengalir masuk. Faktanya, aliran ini sangat dapat diprediksi dan konstan sehingga memungkinkan untuk mengetahui apakah seseorang tertidur atau bangun, hanya dengan melihat cairan serebrospinal mereka. Temuan ini mungkin memberikan wawasan tentang masalah penuaan terkait otak.
Otak setengah hilang
Otak memiliki kemampuan yang luar biasa untuk berubah dan beradaptasi, seperti yang ditunjukkan pada sekelompok kecil orang yang separuh otaknya dihilangkan ketika masih anak-anak untuk mengurangi serangan epilepsi. Meskipun kehilangan sebagian otak mereka, mereka berfungsi dengan baik karena separuh sisanya menguat, menurut sebuah studi baru. Tim menganalisis otak enam orang dewasa berusia 20-an dan 30-an yang separuh otaknya dihilangkan ketika mereka berusia antara 3 bulan dan 11 tahun dan membandingkannya dengan otak orang lain yang otaknya masih utuh.
Pemindaian otak menunjukkan bahwa di antara pasien dengan hanya satu belahan otak, daerah otak yang terlibat dalam jaringan yang sama (seperti penglihatan) bekerja sama seperti halnya mereka yang otaknya masih utuh. Mereka juga menemukan bahwa konektivitas antara bagian-bagian dari jaringan otak yang berbeda lebih kuat pada pasien yang memiliki belahan yang diangkat, yang menunjukkan bahwa otak mampu mengkompensasi hilangnya sebagian besar dari dirinya sendiri.
Bahasa pembelajaran
Otak Anda membutuhkan penyimpanan yang setara dengan apa yang disimpan pada floppy disk untuk menguasai bahasa asli Anda, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Maret. Rata-rata orang dewasa yang berbahasa Inggris perlu mempelajari sekitar 12,5 juta bit informasi yang berkaitan dengan bahasa tersebut, atau 1,5 megabita penyimpanan. (Para penulis menggunakan ide "bit" sebagai contoh; otak tidak menyimpan informasi dalam bit atau 0s dan 1s.) Tetapi banyak dari jutaan bit informasi bahasa ini kurang berkaitan dengan tata bahasa dan sintaksis daripada dengan makna kata. . Dalam skenario kasus terbaik, dalam satu hari, orang dewasa akan mengingat 1.000 hingga 2.000 bit bahasa asli mereka, dan dalam skenario terburuk, mereka akan mengingat sekitar 120 bit per hari.
Menghidupkan kembali otak mati
Para ilmuwan memulihkan sirkulasi otak dan aktivitas seluler dalam otak babi beberapa jam setelah mereka mati. Eksperimen radikal ini menantang gagasan menonjol bahwa setelah kematian, otak mengalami kerusakan mendadak dan tidak dapat dipulihkan. Tetapi sekelompok peneliti menunjukkan bahwa kematian sel terjadi dalam periode waktu yang lebih lama, dan dalam beberapa kasus, bahkan dapat ditunda atau dibalik. Para peneliti mengembangkan sistem untuk mempelajari otak postmortem yang disebut "BrainEx," di mana mereka memompa pengganti darah sintetis ke dalam arteri otak. Mereka memompa larutan ini ke dalam 32 otak babi 4 jam setelah hewan mati dan membiarkan larutan itu tinggal di otak selama 6 jam. Mereka menemukan bahwa sistem mempertahankan struktur sel otak, mengurangi kematian sel dan memulihkan beberapa aktivitas seluler.
Meskipun para peneliti menekankan bahwa mereka tidak mengamati aktivitas apa pun yang mengindikasikan bahwa otak sadar atau sadar, temuan itu membuat beberapa ilmuwan mempertanyakan apa artinya hidup. Terlebih lagi, penelitian ini dilakukan pada babi dan bukan pada manusia. (Namun, otak babi lebih mirip dengan otak manusia daripada otak tikus.)
Kesadaran tersembunyi
Beberapa pasien yang dalam keadaan koma atau vegetatif menunjukkan tanda-tanda "kesadaran tersembunyi," menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Juni. Para peneliti menganalisis gelombang otak lebih dari 100 pasien yang tidak responsif setelah cedera otak. Mereka menemukan bahwa dalam beberapa hari setelah cedera, 1 dari 7 pasien merespons dengan pola aktivitas otak yang berbeda, atau "kesadaran tersembunyi," ketika diminta untuk menggerakkan tangan mereka. Itu menunjukkan bahwa pasien memahami perintah tetapi tidak bisa bergerak. Satu tahun kemudian, 44% pasien yang memiliki tanda-tanda awal kesadaran tersembunyi ini dapat berfungsi sendiri setidaknya selama 8 jam sehari, sementara hanya 14% pasien yang tidak menunjukkan tanda-tanda awal kesadaran tersembunyi dapat melakukannya. Dengan kata lain, pasien yang memiliki tanda "kesadaran tersembunyi" ini lebih mungkin untuk pulih daripada pasien tanpa tanda-tanda ini, menurut para peneliti.
