Mempelajari Kelainan dan Kecacatan Sel Saraf Otak Melalui Brain Organoid

Kumpulan sel seukuran penghapus pensil ini disebut organoid otak. Yaitu kumpulan neuron dan jaringan otak lainnya yang tumbuh di laboratorium dan bisa digunakan oleh para ilmuwan untuk mempelajari otak manusia dewasa. Ia bisa dikembangkan dari sampel sel kulit manusia. Mengapa kita membutuhkan benda ini? Hal ini dikarenakan Para ahli saraf mendapati tantangan dimana otak dilindungi tengkorak tebal dan terbungkus lapisan jaringan pelindung, otak manusia sangat sulit diamati saat sedang aktif.

Selama berabad-abad, para ilmuwan berusaha mempelajarinya dengan otopsi, model hewan, dan beberapa tahun terakhir, dengan teknik pencitraan. Kita sudah sering menggunakan metode-metode ini, namun masih terbatas. Gangguan otak seperti Alzheimer dan skizofrenia, dan dampak penyakit otak manusia seperti Zika, masih belum jelas, dan belum bisa kita pahami. Lalu ditemukanlah organoid otak, yang berfungsi seperti otak manusia tapi bukan bagian dari organ tubuh. Semua berasal dari sel punca tak bergolong, yaitu sel yang bisa berkembang menjadi jaringan apa pun dalam tubuh, dari tulang hingga otak. Para ilmuwan mampu membuat sel punca tak bergolong dari sel kulit. Yakni mereka bisa menggunakan sampel kulit seseorang dengan penyakit tertentu dan membuat organoid otak dari orang itu. Bagian tersulit dari pembentukan organoid otak, yang cukup lama membingungkan ilmuwan, yaitu menentukan campuran yang sempurna dari gula, protein, vitamin, dan mineral agar sel punca mampu mengembangkan identitas syaraf. Hal tersebut baru ditemukan tahun 2013.

Proses lainnya sangatlah mudah. Sel punca saraf pada dasarnya tumbuh dengan sendirinya, sama dengan proses alami benih tumbuh menjadi tanaman, yang membutuhkan keseimbangan tanah, air, dan sinar matahari. Gel khusus untuk menyimulasikan jaringan embrionik, inkubator hangat yang diatur sesuai suhu tubuh, dan aliran kecil menyerupai darah. Sel punca tumbuh menjadi bentuk yang sangat kecil sesuai perkembangan awal otak manusia, dilengkapi sel saraf yang bisa saling berhubungan dan membuat jaringan saraf sederhana. Saat otak kecil tumbuh, ia mengikuti semua tahap awal perkembangan otak. Dengan mengamati proses ini, kita bisa mempelajari tahap perkembangan saraf, dan juga bagaimana akhirnya kita memiliki begitu banyak saraf pada otak, yakni bagian fungsi pengetahuan yang lebih tinggi seperti logika dan nalar, dibanding spesies lainnya.

Kemampuan menciptakan otak di laboratorium, sekalipun kecil, menimbulkan sebuah pertanyaan, seperti: Bisakah ia berpikir sendiri, atau menambah pengetahuan? Jawabannya tentu saja tidak, karena beberapa alasan. Organoid otak memiliki tipe jaringan yang sama seperti otak normal, tapi tidak tersusun dengan cara yang sama. Organoid sama dengan pesawat terbang yang bagiannya terpisah dan dipasang lagi secara acak; kita tentu bisa mempelajari sayap, mesin, dan bagian lainnya, Tapi pesawatnya tak akan pernah bisa terbang. Sama halnya, organoid otak membantu kita mempelajari berbagai tipe jaringan otak, Tapi tidak mampu berpikir. Bahkan sekalipun otak mini disusun seperti otak yang sesungguhnya, Ia tetap tidak akan mampu menalar atau memiliki kesadaran. bagian yang menentukan sehingga otak kita sangat pintar adalah ukurannya, dan otak mini hanya memiliki sekitar 100.000 sel saraf dibandingkan dengan 86 miliar pada otak normal.

Para ilmuwan belum bisa membuat organoid otak yang lebih besar saat ini. Tanpa pembuluh darah yang memberinya makan, ukurannya terbatas maksimal satu sentimeter. Yang paling penting, otak mini tidak mampu berinteraksi dengan dunia luar. Kita belajar melalui interaksi dengan lingkungan: menerima input melalui mata, telinga, dan organ sensorik lainnya, lalu kemudian bereaksi. Jaringan syaraf kompleks yang membantu pikiran dan tindakan sadar terjadi dari umpan balik ini. Tanpa hal ini, organoid tidak akan pernah bisa membentuk jaringan fungsional Tidak ada sesuatu pun yang bisa menyamai otak manusia normal, tapi otak mini adalah perangkat yang belum pernah ada untuk mempelajari segala sesuatu mulai dari gejala hingga penyakit. Untungnya, organoid sederhana ini bisa membantu kita menemukan penyebab sehingga otak manusia unik, dan memungkinkan kita semakin bisa menjawab pertanyaan klasik: Apa yang membuat kita menjadi manusia?