Lumbung tempat dia bekerja adalah di negara kuda Millbrook, New York, tetapi itu bergema dengan bunyi-bunyian, tweet, dan obbligatos — musik parau lebih dari seribu burung kenari dan burung kutilang yang dikurung. "Dengar itu yang menyanyikan hatinya?" Fernando Nottebohm bertanya. "Dia punya lebih dari selusin lagu. Dia memberi tahu para jantan, 'Ini wilayahku.' Dia memberi tahu para wanita itu, 'Hei, lihat aku.' "
Konten terkait
- Lagu Burung Ini Membagikan Keunggulan Matematika Dengan Musik Manusia
- Bagaimana Otak Kita Membuat Kenangan
Mendekonstruksi kicau burung mungkin tampak cara yang tidak mungkin untuk mengguncang biologi. Tetapi penelitian Nottebohm telah menghancurkan keyakinan bahwa otak mendapatkan kuota sel-sel sarafnya tak lama setelah kelahiran dan berdiri dengan tak berdaya ketika mereka mati — sebuah "fakta" mengetuk setiap tengkorak anak sekolah. Sebaliknya, ahli biologi kelahiran Argentina yang sering kerap kali menunjukkan dua dekade lalu bahwa otak burung penyanyi jantan menumbuhkan sel saraf baru di musim gugur untuk menggantikan sel yang mati di musim panas.
Temuan itu mengejutkan, dan para ilmuwan menyuarakan keraguan bahwa otak manusia dewasa memiliki kemampuan yang sama untuk regenerasi. "Baca bibirku: tidak ada neuron baru, " gurau Pasko Rakic, seorang ahli saraf Universitas Yale ragu bahwa seseorang, seperti burung, dapat menumbuhkan neuron baru hanya untuk belajar lagu.
Namun, terinspirasi oleh karya Nottebohm, para peneliti kemudian menemukan bahwa hewan dewasa lain — termasuk manusia — memang mampu menghasilkan sel-sel otak baru. Dan pada bulan Februari, para ilmuwan melaporkan untuk pertama kalinya bahwa saraf baru pada otak tikus dewasa muncul untuk melakukan impuls — sebuah temuan yang membahas kekhawatiran yang tersisa bahwa neuron dewasa yang baru terbentuk mungkin tidak berfungsi. Meskipun bukti semacam itu merupakan permulaan, para ilmuwan percaya bahwa badan penelitian yang berkembang ini akan menghasilkan wawasan tentang bagaimana orang belajar dan mengingat. Juga, mempelajari neurogenesis, atau pertumbuhan saraf, dapat membuat mereka lebih memahami, dan mungkin mengobati, penyakit yang menghancurkan seperti Parkinson dan Alzheimer, yang disebabkan oleh saraf yang terbuang di otak.
Beberapa orang akan meramalkan bahwa pacaran kenari akan menyebabkan terobosan semacam itu. Studi burung Nottebohm "membuka mata kita bahwa otak orang dewasa benar-benar berubah dan mengembangkan sel-sel baru sepanjang hidup, " kata ahli neurobiologi Fred Gage dari Salk Institute di La Jolla, California, yang labnya baru-baru ini menemukan bukti pertumbuhan kembali sel saraf di otak manusia.
Penelitian Nottebohm telah mencapai kemasyhuran dalam biologi dan seterusnya. Seorang ilmuwan yang mengedepankan pandangan yang tidak konvensional dan kemudian dibenarkan membuat drama yang menarik, menghadirkan pahlawan yang menarik bagi pemberontak di dalam kita dan pelajaran peringatan untuk tetap berpikiran terbuka. Namun Nottebohm lebih suka menjadi revolusioner daripada seorang negarawan. "Pernah saya berada di 5 atau 10 persen ilmuwan yang percaya pada neurogenesis, " katanya. "Sekarang 95 persen menerima posisi itu. Aku lebih suka lebih baik berada di minoritas."
Dia telah menjadi pecinta burung sejak masa kecilnya, di Buenos Aires. "Mendengarkan burung adalah semacam hobi saya, " katanya. "Anak laki-laki lain punya mobil, aku punya burung. Aku suka mencoba mengidentifikasi mereka dengan lagu-lagu mereka." Dia memperoleh gelar doktor di Universitas California di Berkeley — ya, mempelajari burung — sebelum pindah ke Universitas Rockefeller.
Sebuah momen kunci muncul pada 1981 ketika dia menunjukkan bahwa volume bagian otak kenari jantan yang mengendalikan perubahan lagu berubah secara musiman. Itu memuncak di musim semi, ketika kebutuhan untuk kawin menuntut sebagian besar kemampuan musik pelamar, dan menyusut di musim panas. Kemudian mulai berkembang lagi di musim gugur — waktu untuk belajar dan melatih nada baru. Fluktuasi itu, Nottebohm dan rekan-rekan kerjanya kemudian menunjukkan, mencerminkan kematian dan juga kelahiran ribuan neuron. "Mengagumkan, " Gage dan seorang rekannya baru-baru ini menulis.
Selama bertahun-tahun, banyak laboratorium telah menyajikan bukti bahwa neurogenesis dewasa terjadi pada sejumlah hewan, termasuk tikus, tikus pohon, dan sejenis monyet, marmoset. Sementara itu, para ilmuwan mendapatkan petunjuk tentang sumber neuron baru. Bekerja dengan burung, seorang kolega muda Nottebohm, Arturo Alvarez-Buylla, melacak saraf baru ke sel-sel induk tertentu di lapisan ventrikel, yang merupakan rongga berisi cairan di otak. Sel induk (banyak sekali dalam berita) ada di seluruh tubuh. Mereka adalah sel yang tidak terdefinisi yang dapat mengembangkan fungsi khusus, berubah menjadi, katakanlah, sel hati atau darah. Penemuan bahwa neuron dapat muncul dari sel-sel punca di otak melepaskan harapan akan bahan yang berpotensi tak terbatas untuk memperbaiki jaringan otak yang rusak. Tetapi para peneliti mengingatkan bahwa, untuk saat ini, hanya spekulasi bahwa sel-sel induk yang mampu menjadi neuron dapat digunakan dengan cara ini.
Pada tahun 1998, para peneliti melaporkan bahwa pertumbuhan saraf juga terjadi pada otak manusia dewasa. Studi-studi memanfaatkan jaringan otak dari orang yang meninggal karena kanker. Para pasien telah dirawat di Swedia dan disuntikkan dengan bahan kimia yang disebut BrdU. Karena BrdU dimasukkan ke dalam DNA sel pembagi, bahan kimia tersebut dapat berfungsi sebagai penanda untuk setiap sel saraf baru di otak. Dalam studi tersebut, para peneliti Swedia mengirimkan sampel otak ke Gage di La Jolla. Dia dan rekan kerjanya menemukan BrdU di hippocampus, bagian dari otak yang meletakkan kenangan, menunjukkan bahwa neuron baru telah berkembang dan mungkin memainkan peran dalam menyimpan informasi.
Hampir semua bukti neurogenesis dewasa pada mamalia terbatas pada hippocampus, dan tidak ada yang yakin apa yang dilakukan neuron baru itu, jika ada. Sampai para ilmuwan menetapkan bahwa syaraf-syaraf yang berfungsi dan baru juga muncul di korteks serebral, tempat pemikiran yang lebih tinggi diproses, Rakic dan yang lainnya tetap skeptis bahwa neurogenesis dewasa membuat banyak perbedaan pada fungsi otak yang sebenarnya. "Kita memulai hidup dengan banyak neuron yang tidak berpendidikan, tetapi pada beberapa titik mereka semua menjadi lulusan perguruan tinggi, " katanya. "Dengan neurogenesis di korteks serebral, Anda akan memiliki neuron yang tidak pernah masuk sekolah dasar. Sel-sel baru akan mengikis semua ingatan Anda. Anda akan menyerahkan semua yang telah Anda usahakan untuk mendapatkannya."
Elizabeth Gould, ahli neurobiologi Universitas Princeton yang menemukan neurogenesis pada marmoset dan primata dewasa lainnya, berpendapat bahwa sel-sel saraf baru harus bermanfaat. "Saya tidak percaya bahwa alam akan bersusah payah menciptakan ribuan sel baru sehari tanpa tujuan, " katanya. "Tubuh tidak boros dengan sumber dayanya."
Nottebohm mengatakan otak yang menua mungkin harus mengembangkan sel-sel saraf untuk mempelajari hal-hal baru. "Otak kehabisan ruang memori, " katanya. "Semua orang di atas 50 tahu itu. Jika kita mengingat semuanya, kita akan kelebihan beban."
Dengan semangat yang sama yang dia tunjukkan ketika dia pertama kali mengacaukan kebijaksanaan yang diterima, Nottebohm memulai pekerjaan baru dengan cewek-cewek berpelindung hitam pada pertengahan 1990-an. Salah satu spesies burung Amerika yang tahan terhadap musim dingin utara, pada musim itu hidup dengan biji dan makanan lain yang mereka sembunyikan di pepohonan. Nottebohm menemukan bahwa pada musim gugur mendatang, burung-burung menumbuhkan sel-sel baru di pusat otak yang berurusan dengan memori spasial, kapasitas untuk bernavigasi dan menemukan sesuatu. Kekuatan otak yang ditambahkan membantu para cewek cewek-cewek menentukan tempat tersembunyi mereka berbulan-bulan kemudian, kata Nottebohm.
Wawasan seperti itu memenangkan kekaguman. "Fernando selalu di depan semua orang, " kata Gould. "Sejauh ini, orang-orang untuk waktu yang lama tidak dapat menerima temuannya sebagai hal yang menarik atau penting. Sekarang mereka akan datang."
