Setahun setengah dalam masa kepresidenannya, John F. Kennedy menantang para ilmuwan AS untuk membawa orang Amerika ke bulan pada akhir dekade ini. Pada pidatonya State of the Union baru-baru ini, Barack Obama mengisyaratkan apa yang bisa menjadi versinya meraih bulan - dia ingin para ilmuwan memecahkan misteri otak.
Misi Obama akan menjadi tumpangan yang lebih berat.
Dia tidak masuk ke banyak detail, selain mengutip penelitian otak sebagai contoh bintang tentang bagaimana pemerintah dapat "berinvestasi dalam ide-ide terbaik." Tapi minggu lalu sebuah cerita di New York Times oleh John Markoff mengisi banyak kekosongan . Ambisi besar Obama adalah sesuatu yang disebut Brain Activity Map - yang telah disebut hanya sebagai BAM - dan itu akan membutuhkan upaya penelitian kolaboratif besar yang melibatkan ahli saraf, lembaga pemerintah, yayasan swasta dan perusahaan teknologi, dengan tujuan yang benar-benar menakutkan untuk mencari tahu bagaimana otak sebenarnya menghasilkan pikiran, ingatan dan kesadaran.
Jawaban untuk Alzheimer?
Gedung Putih diharapkan secara resmi mengungkap rencana besarnya sedini bulan depan sebagai bagian dari proposal anggarannya. Spekulasi adalah bahwa hal itu dapat menelan biaya sebanyak $ 3 miliar selama 10 tahun ke depan.
Sekarang, mungkin tampak waktu yang aneh untuk menjadi proyek pitching dengan banderol harga $ 300 juta per tahun, apa dengan penyerapan anggaran-hacking diharapkan untuk menendang akhir pekan ini. Itu sebabnya, meskipun Obama tidak terlalu memperhatikan detailnya, dia benar-benar membandingkan misi pemetaan otak dengan Proyek Genom Manusia - sebuah inisiatif penelitian besar yang dibiayai oleh pemerintah federal untuk memetakan semua gen dalam DNA manusia. Pada akhirnya biayanya $ 3, 8 miliar, tetapi mencapai tujuannya dua tahun lebih awal, pada tahun 2003, dan hingga 2010, menurut sebuah studi dampak, mengembalikan $ 800 miliar ke perekonomian.
Tidak ada pertanyaan bahwa BAM dapat memiliki dampak mendalam dalam membantu para ilmuwan memahami apa yang terjadi di otak yang menyebabkan depresi atau skizofrenia atau autisme. Dan tentu saja bisa menjadi keuntungan bagi perusahaan farmasi yang telah menghabiskan miliaran, tanpa keberuntungan, untuk menemukan obat untuk penyakit Alzheimer. Sejak 1998, ada lebih dari 100 upaya yang gagal untuk menemukan pengobatan untuk Alzheimer, yang pada tahun 2050, diperkirakan akan mempengaruhi 115 juta orang di seluruh dunia.
Ini semua tentang alat
Jelas ada banyak alasan medis untuk mencoba mengurai otak, tetapi apa, secara realistis, prospeknya? Tentu saja, pemindaian otak telah membantu para ilmuwan melihat bagian otak mana yang lebih aktif selama berbagai jenis perilaku, tetapi itu adalah pandangan 30.000 kaki. Ini memberi tahu mereka apa-apa tentang bagaimana sel-sel otak individu mengirimkan informasi dan bahkan lebih sedikit tentang bagaimana jaringan saraf mengubah itu menjadi perilaku.
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah membuat langkah besar dalam memahami bagaimana otak diatur melalui Proyek Connectome Manusia, yang didanai oleh National Institutes of Health. Tapi itu dirancang untuk membuat lebih banyak peta statis koneksi saraf.
Langkah penting berikutnya adalah untuk dapat melihat, secara real time, bagaimana informasi diproses melalui koneksi-koneksi itu dan neuron-neuron mana yang menjadi bagian dari proses itu. Atau seperti yang dikatakan ahli biologi Harvard George Church, salah satu ilmuwan yang mengusulkan BAM dalam makalah tahun lalu, telah menjelaskannya: "Kami tidak hanya ingin melihat kabel, tetapi juga pesan yang melewati kabel."
Kuncinya adalah seberapa cepat teknologi dapat dikembangkan yang akan memungkinkan para ilmuwan untuk mengikuti proses pemikiran dengan merekam setiap blip dari setiap ribuan, dan mungkin jutaan, neuron yang terlibat. Teknologi saat ini memungkinkan mereka untuk merekam aktivitas sekitar 100 neuron pada suatu waktu, yang terlalu kecil dari jaringan saraf untuk membantu menjelaskan banyak hal. Tetapi, seperti yang dicatat Greg Miller dalam sebuah artikel baru-baru ini di situs Wired, beberapa alat biologis atau nano mutakhir sedang dikembangkan, termasuk yang dapat “mengemas ratusan ribu elektroda kawat nano ke dalam lembaran fleksibel yang sesuai dengan permukaan otak dan menguping neuron dengan kerusakan jaringan minimal. "
Apakah lebih besar benar-benar lebih baik?
Banyak ahli saraf akan senang jika BAM didanai. Tapi tidak semua. Beberapa telah menunjukkan bahwa Anda benar-benar tidak dapat membandingkannya dengan Proyek Genom Manusia, atau misi ke bulan, dalam hal ini. Kedua upaya itu, meski sangat menantang, memiliki tujuan yang jelas. Tetapi bagaimana Anda mengidentifikasi kesuksesan untuk BAM? Akankah mampu mencatat aktivitas ratusan ribu neuron benar-benar menjelaskan bagaimana pemikiran terjadi? Tidak ada yang tahu.
Ilmuwan lain khawatir bahwa BAM, dengan profilnya yang tinggi, dapat menguras dolar dari penelitian ilmu saraf lainnya. Beberapa penulis bahkan telah mengangkat momok pengendalian pikiran, terutama karena salah satu lembaga pemerintah yang akan terlibat adalah DARPA, lembaga Departemen Pertahanan yang mendanai teknologi eksperimental.
Gary Marcus, yang menulis di The New Yorker, menyatakan bahwa proyek seperti BAM mungkin lebih efektif jika tidak terlalu monolitik. Dia berpendapat bahwa itu harus dipecah menjadi lima proyek yang lebih kecil, masing-masing berfokus pada aspek fungsi otak yang berbeda.
Tetapi dia juga memperingatkan bahwa seandainya Kongres menolak keras untuk menyumbangkan uang untuk proyek ilmu saraf besar, itu berisiko memicu, ironisnya, menguras otak. Pada bulan Januari, sekelompok negara Eropa berkomitmen lebih dari $ 1 miliar untuk usaha neurosains besar mereka sendiri yang disebut Proyek Otak Manusia, yang akan mencoba mensimulasikan semua proses otak dalam komputer.
Menulis Marcus:
"Apakah itu memenuhi tujuan besar atau tidak, proyek Eropa tentu akan mengarah pada sejumlah besar kemajuan ilmiah yang lebih kecil. Jika AS tidak mengikutinya, kita akan kehilangan keunggulan dalam ilmu saraf, dan kemungkinan akan dibiarkan mengejar ketinggalan di beberapa industri pengubah permainan terbesar di cakrawala, seperti kecerdasan buatan tingkat manusia dan otak-komputer langsung antarmuka – meskipun kedua bidang berasal dari Amerika Serikat. "
Permainan asah otak
Berikut adalah beberapa temuan terbaru dari penelitian otak:
- Tentang tikus dan pria yang mengamati tikus: Para peneliti di Stanford dapat mengikuti aktivitas otak tikus secara real time setelah mengikat otak mereka dengan protein fluorescent. Mereka dapat melihat bagian otak mana yang bersinar ketika mereka berlari mengelilingi kandang.
- Apakah itu berarti seekor burung dapat membuat lagu tersangkut di kepalanya ?: Dan tim ilmuwan di Universitas Duke menemukan bahwa burung yang dapat bernyanyi dan meniru suara memiliki gen dalam otak mereka yang dapat hidup dan mati dengan cara yang mirip dengan otak manusia.
- Dia menyalakan rahim: Untuk pertama kalinya, MRI janin manusia yang berkembang menunjukkan sinyal komunikasi antara berbagai bagian otak mereka. Para ilmuwan di Wayne State University di Michigan berharap penelitian mereka akan mengarah pada perawatan dini untuk autisme dan ADHD.
- Namun, belum ada yang mengenai bagaimana kaki masuk ke mulut: Para peneliti di University of California, San Francisco, telah memetakan proses bicara, mengeluarkan jaringan saraf yang membuatnya terjadi, dari saraf yang mengendalikan rahang, bibir dan lidah. untuk mereka yang memanipulasi laring.
- Bicara tentang peningkatan protein: Ada penjelasan biologis mengapa wanita berbicara lebih banyak daripada pria. Penelitian telah menunjukkan bahwa wanita berbicara rata-rata 20.000 kata sehari, sedangkan pria rata-rata sekitar 7.000 kata. Menurut sebuah studi yang diterbitkan dalam Journal of Neuroscience minggu lalu, itu mungkin karena mereka cenderung memiliki kadar protein yang lebih tinggi di otak mereka yang dikaitkan dengan komunikasi verbal.
Video bonus: Seorang jurnalis BBC mendapatkan tur kabel di otaknya sendiri.
Lebih banyak dari Smithsonian.com
Otak Buatan Lebih Manusiawi
Ilmu Otak: 10 Studi yang Memasuki Kepala Anda
