Bagaimana kita belajar memahami dunia fenomena yang terus-menerus merangsang indera kita? Apakah ini sesuatu yang terjadi sebagai respons terhadap pengalaman indrawi yang membombardir kita sejak sebelum lahir? Atau justru merupakan hasil dari struktur bawaan, yang memberi makna pada pengalaman melalui pola yang telah ditentukan sebelumnya? Jawaban filsuf besar seperti Immanuel Kant adalah bahwa pengetahuan selalu muncul dari pengalaman, yang mencapai intelek melalui dua bentuk murni dan apriori, ruang dan waktu, dan kemudian dielaborasi menggunakan serangkaian struktur apriori, kategori, yang mengatur dan menyatukan data sensorik. Beberapa abad kemudian, saat ini bahkan ilmu pengetahuan tampaknya setuju dengannya, dalam beberapa hal: penelitian dari Universitas California di Santa Cruz telah menunjukkan bahwa aktivitas listrik pertama di otak tidaklah acak, namun disusun menurut pola yang menunjukkan adanya konfigurasi bawaan yang membantu kita menafsirkan rangsangan sensorik, dan dengan demikian berinteraksi dengan dunia.
Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan organoid, struktur tiga dimensi yang diperoleh dari sel induk, yang mereproduksi fungsi suatu organ dengan cara yang kecil. Dalam hal ini, jelas sekali, mereka adalah organoid otak. Sebuah platform eksperimental yang sempurna untuk mempelajari perkembangan otak, dan evolusi fungsinya selama tahap awal pematangan janin.
Dalam penelitian tersebut, organoid dibiarkan berkembang selama beberapa bulan, di mana para peneliti mempelajari aktivitas listriknya menggunakan microchip khusus. Dengan cara ini mereka mengamati bahwa aktivitas neuron pada tahap awal perkembangan otak secara spontan mengikuti pola aktivasi, atau “urutan neuron”, yang pada otak dewasa dikaitkan dengan aktivitas sensorik tertentu. Di otak orang dewasa, rangkaian penembakan saraf serupa dianggap menyandikan bagian penting dari informasi yang diproses oleh otak. Dan karena dalam percobaan mereka diamati dalam organoid tanpa masukan sensorik, mereka pasti muncul secara spontan, tanpa adanya stimulus pengalaman apa pun.
Apa maksudnya?
Oleh karena itu, arsitektur otak tampaknya menghasilkan rangkaian aktivasi saraf secara bawaan (a priori, seperti yang dikatakan Kant) yang akan berfungsi untuk menafsirkan data pengalaman dan menavigasi dunia kita. Dengan kata lain, struktur yang diperlukan untuk mengatur data indra sudah ada dalam intelek kita, sebelum ia mengalami data indera yang bertugas menafsirkannya. Persis seperti yang dibayangkan oleh filsuf besar dari Königsberg.
Dalam istilah yang lebih kontemporer, penulis penelitian ini berhipotesis bahwa otak kita memiliki rangkaian aktivasi bawaan, yang ditetapkan dalam genom kita dan dibentuk oleh evolusi, yang selama perkembangannya direkrut dan dioptimalkan untuk memproses rangsangan sensorik. Kesimpulan menarik yang menegaskan kegunaan organoid otak untuk mempelajari fungsi organ paling kompleks dalam organisme kita. Dan yang dapat mempunyai implikasi penting dalam bidang kesehatan di masa depan.
“Kami menunjukkan bahwa ada dasar untuk menangkap dinamika kompleks yang bisa menjadi sinyal permulaan patologis yang dapat kita pelajari pada jaringan manusia,” kata Tal Sharf, profesor teknik biomolekuler di Baskin School of Engineering yang memimpin penelitian tersebut. “Hal ini akan memungkinkan kita untuk mengembangkan terapi, bekerja sama dengan dokter di tingkat praklinis untuk mengembangkan senyawa, obat-obatan, dan alat pengeditan gen yang lebih murah, lebih efisien dan produktif.”
