Ekspansi evolusioner sel Purkinje di otak kecil manusia membuat kita lebih pintar.
Poin-Poin Penting
- Semua mamalia memiliki otak kecil—dalam bahasa Latin, disebut "otak kecil".
- Jenis neuron otak kecil yang paling khas adalah struktur berbentuk kipas yang disebut sel Purkinje.
- Penelitian menunjukkan bahwa di antara mamalia, sel Purkinje berevolusi secara berbeda pada garis keturunan manusia.
- Ekspansi sel Purkinje pada manusia selama 160 juta tahun terakhir mungkin telah meningkatkan kecerdasan spesies kita.
Sel Purkinje (Purkinje Cells/PC) adalah neuron unik berbentuk kipas yang hanya ditemukan di otak kecil. Sel Purkinje memfasilitasi gerakan yang terkoordinasi dengan baik dan membantu otak secara otomatis melakukan koreksi arah dengan cepat ketika ada gerakan yang salah atau terjadi sesuatu yang tidak terduga, seperti tergelincir atau kehilangan keseimbangan. Dengan cara ini, sel Purkinje melindungi kita dari kecelakaan dan kecelakaan lain yang dapat menyebabkan cedera tubuh atau bahkan kematian.
Sepanjang abad ke-20, sel Purkinje dipandang terutama sebagai pusat memori otot karena membantu atlet dan orang lain yang menyempurnakan gerakan yang terkoordinasi secara fisik untuk menggerakkan banyak otot yang berbeda secara sinkronis tanpa terlalu memikirkan prosesnya. Kelancaran gerakan yang anggun dan terkoordinasi sempurna bergantung pada sel Purkinje otak kecil.
Baru-baru ini, akumulasi bukti abad ke-21 menunjukkan bahwa selain mengoordinasikan gerakan otot sukarela, sel Purkinje otak kecil juga mungkin berperan dalam mengoordinasikan komunikasi saraf di korteks serebral yang terkait dengan proses berpikir manusia.
Evolusi Sel Purkinje Membuat Otak Kecil Manusia Unik
Penelitian baru dari Pusat Biologi Molekuler Universitas Heidelberg di Jerman menelusuri perbedaan evolusioner dalam perkembangan seluler otak kecil mamalia pada manusia, tikus, dan opossum. Temuan ini dipublikasikan November tahun 2023 di jurnal Nature yang ditinjau oleh rekan sejawat.
Untuk penelitian ini, penulis senior Henrik Kaessmann dan rekannya menghasilkan data pengurutan RNA inti tunggal untuk sekitar 400.000 sel di otak kecil setiap spesies dan membuat peta genetik yang mengungkapkan karakteristik otak kecil spesifik spesies yang unik yang mencakup lebih dari 160 juta tahun evolusi otak mamalia.
“Meskipun otak kecil, sebuah struktur di belakang tengkorak, mengandung sekitar 80 persen dari seluruh neuron di seluruh otak manusia, otak kecil ini telah lama dianggap sebagai wilayah otak dengan arsitektur seluler yang agak sederhana,” kata Kaessmann dalam siaran persnya. “Namun, belakangan ini, bukti yang menunjukkan adanya heterogenitas dalam struktur ini semakin meningkat.”
Analisis lintas spesies otak kecil mamalia terbaru yang dilakukan oleh Kaessmann Lab mengungkapkan dinamika perkembangan sel-sel otak kecil yang berbeda di seluruh spesies yang dilestarikan secara luas, kecuali sel Purkinje, yang tampaknya telah mengalami ekspansi evolusi unik dalam garis keturunan manusia selama bertahun-tahun. 160+ juta tahun terakhir.
Selain itu, para peneliti mengidentifikasi lebih dari 1.000 gen di otak kecil mamalia yang memiliki profil aktivitas berbeda pada manusia, tikus, dan opossum. “Pada tingkat tipe sel, cukup sering terjadi bahwa gen memperoleh profil aktivitas baru. Ini berarti bahwa gen leluhur, yang ada pada semua mamalia, menjadi aktif dalam tipe sel baru selama evolusi, sehingga berpotensi mengubah sifat sel-sel ini,” jelasnya. penulis Kevin Leiss menjelaskan.
Ekspansi Sel Purkinje Manusia Dapat Mendukung Kapasitas Intelektual Kita
Para peneliti berspekulasi bahwa profil aktivitas sel Purkinje dan ekspansi yang kuat didorong oleh subtipe Sel Purkinje spesifik yang hanya terlihat di otak manusia yang dihasilkan selama perkembangan awal janin dan membentuk jalur komunikasi dengan area otak neokortikal yang terlibat dalam gerakan motorik dan kognitif non-motorik. berfungsi seiring dengan matangnya otak manusia.
“Masuk akal bahwa perluasan jenis sel Purkinje tertentu selama evolusi manusia mendukung fungsi kognitif yang lebih tinggi pada manusia,” penulis pertama Mari Sepp menyimpulkan dalam rilis berita Universitas Heidelberg.
Diperlukan lebih banyak penelitian untuk menunjukkan dengan tepat bagaimana perluasan evolusioner sel Purkinje selama jutaan tahun mendukung kecerdasan manusia modern dan apakah menemukan cara untuk meningkatkan fungsi sel Purkinje dalam kehidupan kita sehari-hari dapat meningkatkan kekuatan otak secara keseluruhan dan meningkatkan kinerja kognitif.
***
Solo, Sabtu, 13 April 2024. 7:48 pm
Suko Waspodo
Ikuti tulisan menarik Suko Waspodo lainnya di sini.
