Ritme sirkadian membantu tubuh menyelaraskan aktivitas harian dengan waktu setempat, dan nukleus suprachiasmatik (SCN) di otak bertindak sebagai pacemaker pusat. Para peneliti di Washington University di St. Louis mengembangkan alat komputasi baru bernama MITE (Mutual Information and Transfer Entropy), yang mereka baca sebagai "mighty", untuk mengungkap bagaimana sel-sel SCN saling berkomunikasi. Hasil penelitian ini dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tim yang dipimpin Profesor Erik Herzog dan KL Nikhil menggunakan rekaman ekspresi gen dengan resolusi seluler selama berminggu-minggu untuk merekonstruksi jaringan. Mereka memetakan lebih dari 25 juta koneksi antar lebih dari 8.000 sel dari 17 tikus, dengan akurasi lebih dari 95 persen. Peta itu menunjukkan bahwa dari sekitar 20.000 neuron di SCN tikus, hanya sebagian kecil sel yang berkoneksi tinggi dan sangat penting untuk menyatukan ritme.
Peneliti mengidentifikasi lima tipe sel fungsional, dan menjelaskan tiga di antaranya: sel hub yang sangat terhubung, sel jembatan yang meneruskan sinyal, dan sel penerima yang kemungkinan mengirim informasi waktu ke bagian tubuh lain. Simulasi komputer menunjukkan bahwa menghilangkan neuron hub membuat sinkroni jaringan runtuh. Langkah berikutnya adalah memahami bagaimana sel hub bekerja dan apakah intervensi yang ditargetkan dapat menyesuaikan waktu SCN, misalnya untuk pekerja shift atau orang dengan gangguan musiman.
Kata-kata sulit
- ritme sirkadian — irama tubuh yang mengikuti pola siang dan malam
- nukleus suprachiasmatik — bagian otak yang mengatur waktu biologis tubuh
- koneksi — hubungan atau sambungan antara dua bagian
- neuron — sel saraf yang mengirim sinyal dalam tubuh
- sinkroni — keadaan bagian-bagian yang berirama sama waktu
- simulasi komputer — percobaan memakai model di dalam komputer
- intervensi — tindakan yang sengaja dilakukan untuk mengubah sesuatu
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Apakah Anda pernah mengalami gangguan waktu tidur, misalnya karena kerja malam? Bagaimana penelitian ini bisa relevan bagi pengalaman Anda?
- Peneliti merekam ekspresi gen selama berminggu-minggu dan memetakan jutaan koneksi. Menurut Anda, apa tantangan utama mengumpulkan data seperti itu?
- Jika intervensi dapat menyesuaikan waktu SCN, sebutkan satu contoh cara praktis intervensi itu bisa membantu pekerja shift.
Artikel terkait
Peneliti Mengamati Virus Flu Masuk ke Sel Hidup
Peneliti dari Swiss dan Jepang mengembangkan metode mikroskopi baru, ViViD-AFM, untuk melihat bagaimana virus influenza masuk ke sel manusia hidup. Mereka menemukan sel aktif menangkap virus dan metode ini berguna untuk riset obat dan vaksin.
Citra Langsung Dua Nova Menunjukkan Aliran Gas dan Pengeluaran Tertunda
Astronom mengambil citra langsung dua nova beberapa hari setelah letusan dengan detail tinggi. Pengamatan menunjukkan aliran gas kompleks, kasus pengeluaran tertunda, dan hubungan antara tumbukan aliran dengan sinar gamma.
