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
Otak dan suara: mengapa anjing laut bisa meniru
Studi yang diterbitkan di Science dan dipimpin oleh Emory University serta New College of Florida menemukan jalur saraf pada otak yang menjelaskan mengapa beberapa anjing laut mampu mengontrol dan meniru suara, sementara anjing liar biasanya tidak.
Kurangnya Bukti Ilmiah Hambat Kebijakan Afrika
Lise Korsten dari African Academy of Sciences mengatakan sedikitnya bukti ilmiah yang dihasilkan di Afrika menghambat pembuatan kebijakan dan membuat benua itu lemah dalam perdagangan. AAS membangun jaringan dan program diplomasi sains untuk mengatasi masalah ini.
Instrumen dari Kartrid Vape untuk Kurangi Sampah Elektronik
Tim dari NYU mengubah kartrid vape yang dibuang menjadi sintesizer sederhana. Proyek ini menampilkan penggunaan kembali komponen seperti sensor, baterai, dan ujung mulut untuk mengurangi sampah elektronik dan mendorong kreativitas.
