Genetika Dan Evolusi Perilaku
1. Mendelian Genetik
Teori genetika
dikembangkan oleh Gregor Mendel yang mendemonstrasikan bahwa pewarisan sifat
terjadi melalui gen. Gen merupakan unit pewaris sifat yang mempertahankan
identitas strukturalnya dari generasi ke generasi. Sifat-sifat gen antara lain
mengandung informasi genetika yang merupakan bagian dari kromosom. Kromosom
berasal dari spermatozoon(laki-laki).
Individu yang
memiliki pasangan identic sebuah gen dalam dua kromosom disebut sebagai
individu homozigot, sedangkan individu yang tidak memiliki pasangan yang
cocok untuk gen disebut dengan individu heterozigot.
Gen Rangkai Kelamin dan Gen Terbatas
Kelamin
Gen-gen yang terletak pada kromosom kelamin dinamakan gen rangkai kelamin (sex-linked genes) sementara fenomena yang melibatkan pewarisan gen-gen ini disebut peristiwa rangkai kelamin (linkage). Adapun kromosom yang pada individu jantan dan betina sama strukturnya sehingga tidak dapat digunakan untuk membedakan jenis kelamin. Kromosom semacam ini dinamakan autosom.
Selain itu juga terdapat gen terbatas kelamin (sex-limited genes). Gen ini terdapat pada kendua jenis kelamin (laki-laki dan perempuan) tetapi pengaruhnya hanya atau lebih besar pada satu jenis kelamin saja. Sebagai contoh gen yang mengatur ukuran dada(payudara) pada wanita, dimana ukuran dada wanita menjadi lebih besar daripada pria.
Gen-gen yang terletak pada kromosom kelamin dinamakan gen rangkai kelamin (sex-linked genes) sementara fenomena yang melibatkan pewarisan gen-gen ini disebut peristiwa rangkai kelamin (linkage). Adapun kromosom yang pada individu jantan dan betina sama strukturnya sehingga tidak dapat digunakan untuk membedakan jenis kelamin. Kromosom semacam ini dinamakan autosom.
Selain itu juga terdapat gen terbatas kelamin (sex-limited genes). Gen ini terdapat pada kendua jenis kelamin (laki-laki dan perempuan) tetapi pengaruhnya hanya atau lebih besar pada satu jenis kelamin saja. Sebagai contoh gen yang mengatur ukuran dada(payudara) pada wanita, dimana ukuran dada wanita menjadi lebih besar daripada pria.
Perubahan Genetik
Genetika gen berubah dengan berbagai cara, salah satunya adalah dengan mutasi(perubahan genetika pada DNA). Mutasi gen pada dasarnya merupakan mutasi titik. Mutasi titik (point mutation) merupakan perubahan kimiawi pada satu atau beberapa pasangan basa dalam satu gen tunggal. Peristiwa yang terjadi pada mutasi gen adalah perubahan urutan-urutan DNA. Jenis mutasi lainnya adalah duplikasi dan penghapusan.
Genetika gen berubah dengan berbagai cara, salah satunya adalah dengan mutasi(perubahan genetika pada DNA). Mutasi gen pada dasarnya merupakan mutasi titik. Mutasi titik (point mutation) merupakan perubahan kimiawi pada satu atau beberapa pasangan basa dalam satu gen tunggal. Peristiwa yang terjadi pada mutasi gen adalah perubahan urutan-urutan DNA. Jenis mutasi lainnya adalah duplikasi dan penghapusan.
Epigenetik
Bidang epigenetik berkaitan dengan perubahan ekspresi gen. Setiap sel yang
ada pada tubuh kita memiliki DNA yang sama dengan setiap sel yang lainnya
kecuali sel darah merah. Namun aktivitas sel dapat bervariasi. Gen yang aktif
pada otak kita tidak smaa dengan gen yang aktif di paru-paru kita. Pada saat
pubertas, gen-gen tertentu yang hampir diam menjadi jauh lebih aktif (Lom niczi
et al.,2013)
Berbagai pengalaman dapat mengaktifkan atau
menonaktifkan gen. Misalnya, jika ibu tikuskekurangan gizi selama kehamilan,
maka keturunannya akan mengubah ekspresi gen tertentu untuk menghemat energi
dan menyesuaikan diri dengan dunia dimana makanan akan mungkin sulit untuk
ditemukan. Jika pada kenyataannya makanan melimpah dikemudian hari, keturunan
mereka cenderung akan mengalami obesitas (Godfray, Lil lycrop, Burdge. Glucman,
& Hanson, 2007)
2. Keturunan dan Lingkungan
Jika kita dapat melakukan sesuatu lebih baik dari orang lain, alasannya
bisa karena gen yang berbeda, pelatih yang lebih baik, atau keduanya. Jika
variasi dalam beberapa karakteristik tergantung pada perbedaan genetik,
karakteristik tersebut memiliki heritabilitas yang tinggi. Para peneliti
mengandalkan tiga jenis bukti untuk menentukan heritabilitas karakteristik
apapun.
Pertama. Mereka membandingkan kembar monozigot dan dizigot. Orang-orang
biasanya menyebut monozigot sebagai kembar identik. Namun kembar identik sering
berbeda dalam hal-hal penting dan beberapa seperti cermin. Orang kembar bisanya
akan diperlakukan sama oleh lingkungan.
Kedua. Anak-anak adopsi. Kecenderungan akan adopsi untuk menyerupai orang tua
biologis mereka menunjukkan pengaruh turun-temurun. Sayangnya, hal tersebut
tidak selalu menentukan. Karena ibu biologis tidak hanya berkontribusi terhadap
gen tetapi juga pada lingkungan prenatal.
Ketiga. Mengidentifikasikan gen spesifik terhadap tingkah laku. Namun prosedur
ini menguji ribuan hipotesis sekaligus dan beresiko melaporkan hubungan yang
salah.
Modifikasi
lingkungan
Bahkan suatu sifat dengan heriditas yang tinggi dapat dimodifikasi oleh
intervensi lingkungan. Contoh utamanay adalah fenilketonuria atau PKU.
Bagaiman gen
memengaruhi perilaku
Beberapa gen mengontrol kimia otak, namun yang lain memengaruhi perilaku secara tidak langsung. Misalnya gen ymembuat kita luar biasa menarik. Akibatnya, orang asing tersenyum kepada kita dan banyak orang yang ingin mengetahui tentang kita. Reaksi mereka kan dapat mengubah kepribadian kita. Maka dengan demikian, membuktikan bahwa gen mengubah prilaku kita dan lingkungan kita
Beberapa gen mengontrol kimia otak, namun yang lain memengaruhi perilaku secara tidak langsung. Misalnya gen ymembuat kita luar biasa menarik. Akibatnya, orang asing tersenyum kepada kita dan banyak orang yang ingin mengetahui tentang kita. Reaksi mereka kan dapat mengubah kepribadian kita. Maka dengan demikian, membuktikan bahwa gen mengubah prilaku kita dan lingkungan kita
3. Evolusi Perilaku
Charles Darwin,
dikenal sebagai penemu teori evolusi, tidak seperti istilah evolusi. Beliau
lebih suka dengan modifikasi, menekankan gagasan tentang perubahan tanpa harus
menunjukan kemajuan. Evolusi adalah perubahan generasi dalam frekuensi berbagai
gen dalam populasi.
Ada dua pertanyaan
berbeda tentang evolusi: ‘Bagaimana beberapa spesies berevolusi?’ dan
‘Bagaimana spesies berevolusi?’ untuk menanyakan bagaimana spesies melakukan
evolusi adalah untuk menanyakan apa yang berkembang dari apa, jawabannya
berdasarkan pada kesimpulan dari fosil dan perbandingan spesies hidup.
Contohnya, ahli biologi menemukan bahwa manusia lebih mirip dengan simpanse
dibandingkan spesies lainnya, dan mereka memiliki leluhur yang sama. Sebagai
bukti baru yang tersedia, ahli biologi mengubah pendapat mereka tentang
hubungan evolusioner antara satu spesies dengan spesies lainnya (Xu, You, &
Han, 2011).
Pertanyaan tentang
bagaimana spesies berevolusi adalah pertanyaan tentang bagaimana cara kerja
prosesnya, dan proses tersebut merupakan hasil yang diperlukan dari apa yang
kita ketahui tentang reproduksi. Alasannya adalah:
- Keturunan umumnya menyerupai orang tua mereka karena alasan genetis.
- Mutasi, rekombinasi, mikroduplikasi dari gen memperkenalkan variasi baru yang membantu ataupun merusak kesempatan salah satu individu untuk bertahan atau bereproduksi.
- Individu tertentu mereproduksi lebih daripada yang lainnya, jadi mewariskan gen mereka ke generasi berikutnya. Setiap gen yang berhasil reproduksi lebih besar akan menjadi lebih umum di genereasi selanjutnya. Itu adalah generasi terbaru dari spesies manapun yang menyerupai individu yang bereproduksi di masa lalu.
Karena para peternak
hewan dan tanaman lebih memahami ini, mereka memilih individu dengan sifat yang
diinginkan dan menjadikan mereka orang tua dari generasi selanjutnya dengan
proses yang disebut seleksi buatan. Dari banyak generasi, peternak sudah
memproduksi kuda pacu yang luar biasa, ratusan jenis anjing, ayam yang bertelur
besar, dan masih banyak lagi. Pemahaman Darwin (1859) adalah bahwa alam juga
ikut memilih (seleksi alam). Jika indvidu tertentu lebih sukses dibanding yang
lain saat mencari makanan, melarikan diri dari musuh, menarik perhatian sesama,
atau melindungi keturunan mereka, maka gen mereka akan lebih merata di generasi
selanjutnya. Dengan mengingatnya, proses ini dapat menghasilkan beragam jenis
kehidupan dari apa yang kita hadapi sebenarnya.
Kesalahpahaman yang umum tentang
Evolusi
aa. Apakah menggunakan atau tidak menggunakan beberapa struktur atau tingkah laku
menyebabkan peningkatan evolusi atau penurunan?
Teori evolusi dari
ahli biologi Jean-Baptiste Lamarck yaitu warisan dari karakteristik yang
diperoleh, disebut juga dengan Lamarckian Evolution. Menurut teori ini,
jika seseorang menggunakan otot tangannya, anak yang akan dilahirkan akan
memiliki tangan yang besar, dan jika seseorang susah menggunakan jempol kakinya
yang kecil, maka jempol kaki keturunanya akan lebih kecil dari orang tuanya.
Bagaimanapun itu, menurut ahli biologi tidak ada mekanisme untuk evolusi
Lamarckian yang ditemukan dan tidak ada bukti yang mendukungnya. Menggunakan
atau gagal menggunakan beberapa bagian tubuh tidak akan mengubah gen.
b. Apakah manusia
berhenti berevolusi?
Karena pengobatan
modern saat ini hampir membuat semua orang tetap hidup, dan karena program
tunjangan dari pemerintah di negara maju mendukung kebutuhan hampir seluruh
aspek kehidupan rakyatnya, beberapa orang menyatakan bahwa manusia tidak lagi
tunduk pada prinsip kelangsungan hidup yang kuat. Maksud dari pernyataan ini
adalah evolusi manusia telah melambat atau berhenti.
Kekurangan dari
pernyataan ini adalah bahwa evolusi bergantung pada reproduksi, bukan hanya
kelangsungan hidup. Jika manusia memiliki lebih dari jumlah rata-rata
anak-anak, maka gen mereka akan menyebar di populasi ini.
c. Apakah “evolusi”
artinya “perbaikan”?
Itu tergantung dari
perbaikan yang kalian maksud. Menurut definisi, evolusi memperbaiki kemampuan,
dengan maksud sebagai jumlah salinan gen seseorang yang bertahan di generasi
berikutnya. Dengan kata lain, gen di generasi sekarang telah berkembang karena
mereka telah mampu pada generasi sebelumnya.
dd.
Apakah evolusi
menguntungkan seseorang atau spesienya?
Ya, itu menguntungkan
gen! maksdunya, manusia tidak menggunakan gennya untuk mereproduksi dirinya.
Lebih tepatnya, gen manusia menggunakannya untuk mereproduksi dirinya sendiri
(Dawkins, 1989).
Evolusi Otak
Manusia memiliki otak yang lebih besar dan lebih baik (setidaknya manusia berpikir) dari spesies lainnya. Manusia mungkin bisa berkembang seperti otak besar tanpa mengorbankan fungsi lain. Contonya pada evolusi zaman dahulu, nenek moyang kita belajar cara memasak makanan, membuatnya agar mudah dicerna. Mereka memburu bersamaan dan membawa lebih banyak makanan dibanding mencari makanan sendirian, dan banyak dari mereka memakan makanan laut yang memiliki banyak nutrisi. Manusia juga berbeda dengan simpanse pada dua gen yang bertanggung jawab untuk transportasi glukosa: manusia memiliki banyak protein untuk transportasi glukosa ke otak, dan sedikit protein untuk transportasi glukosa ke otot (Fedrigo et al., 2011). Dengan demikian, manusia mengeluarkan lebih banyak energi ke otak dan lebih sedikit untuk kekuatan fisik.
Selain memiliki otak yang besar, otak manusia berbeda dalam hal yang belum dipahami dengan baik. Primata pada umumnya memiliki banyak gen yang aktif dalam perkembangan otak yang tidak terjadi di mamalia lain dan manusia memiliki beberapa gen yang tidak terjadi di otak bahkan di mamalia lain (Zhang, Landback, Vibranovski,& Long, 2011). Gen ini menggunakan pengaruhnya khusunya di dalam korteks prefontal, bagian penting untuk memori, perhatian, cara bicara, dan mengambil keputusan.
Manusia memiliki otak yang lebih besar dan lebih baik (setidaknya manusia berpikir) dari spesies lainnya. Manusia mungkin bisa berkembang seperti otak besar tanpa mengorbankan fungsi lain. Contonya pada evolusi zaman dahulu, nenek moyang kita belajar cara memasak makanan, membuatnya agar mudah dicerna. Mereka memburu bersamaan dan membawa lebih banyak makanan dibanding mencari makanan sendirian, dan banyak dari mereka memakan makanan laut yang memiliki banyak nutrisi. Manusia juga berbeda dengan simpanse pada dua gen yang bertanggung jawab untuk transportasi glukosa: manusia memiliki banyak protein untuk transportasi glukosa ke otak, dan sedikit protein untuk transportasi glukosa ke otot (Fedrigo et al., 2011). Dengan demikian, manusia mengeluarkan lebih banyak energi ke otak dan lebih sedikit untuk kekuatan fisik.
Selain memiliki otak yang besar, otak manusia berbeda dalam hal yang belum dipahami dengan baik. Primata pada umumnya memiliki banyak gen yang aktif dalam perkembangan otak yang tidak terjadi di mamalia lain dan manusia memiliki beberapa gen yang tidak terjadi di otak bahkan di mamalia lain (Zhang, Landback, Vibranovski,& Long, 2011). Gen ini menggunakan pengaruhnya khusunya di dalam korteks prefontal, bagian penting untuk memori, perhatian, cara bicara, dan mengambil keputusan.
Evolusi Psikologi
Evolusi berkaitan dengan bagaimana perilaku berkembang. Penekanannya adalah pada penjelasan evolusioner dan fungsional - yaitu, gen yang diduga dari nenek moyang kita dan mengapa seleksi alam mungkin lebih menyukai gen yang mempromosikan perilaku tertentu. Asumsinya adalah bahwa setiap karakteristik perilaku suatu spesies muncul melalui seleksi alam dan mungkin memberikan beberapa keuntungan, setidaknya pada zaman nenek moyang. Pertimbangkan contoh-contoh ini: a Beberapa spesies hewan memiliki penglihatan warna yang lebih baik daripada yang lain, dan beberapa memiliki penglihatan tepi yang lebih baik. Spesies berevolusi jenis penglihatan yang mereka butuhkan untuk hidup (Bab 5) a Hewan yang dalam bahaya diserang saat mereka tidur mendapatkan tidur nyenyak per malam (dan tampaknya membutuhkan sedikit tidur), dibandingkan dengan singa, bar, dan armadillo , yang tidak mungkin diserang dalam tidur mereka, dan tidur berjam-jam (Bab Bears memakan semua makanan yang dapat mereka temukan, dan burung-burung kecil makan hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan mendesak mereka. Kebiasaan makan berhubungan dengan kebutuhan masing-masing spesies (Bab 9 ) Perilaku manusia tertentu tidak masuk akal kecuali dalam hal o evolusi. Misalnya, orang mendapatkan bulu angsa "-seksi rambut, terutama pada lengan dan pundak mereka-ketika mereka kedinginan atau ketakutan. Benjolan angsa menghasilkan sedikit jika bermanfaat bagi manusia karena rambut pundak dan lengan kita pendek dan biasanya ditutupi oleh pakaian. Namun, pada sebagian besar mamalia, rambut yang didirikan membuat hewan yang ketakutan terlihat lebih besar dan lebih mengintimidasi (lihat Gambar 4.6). Mereka juga menyediakan isolasi tambahan ketika udaranya dingin . Kami menjelaskan benjolan-benjolan manusia dengan mengatakan bahwa perilaku che berevolusi pada nenek moyang kita dan kita mewarisi mekanismenya. Pertimbangkan juga refleks pegang bayi (lihat Gambar 4.7). Bayi akan menggenggam dengan kuat pada jari, pensil, atau benda serupa yang diletakkan di telapak tangan. Apa bagusnya hal itu? Sedikit atau tidak ada bagi manusia, tetapi bagi para lelaki kita yang seperti monyet, itu penting.
Monyet induk sering kali membutuhkan keempat anggota tubuhnya untuk memanjat pohon untuk dimakan atau untuk melarikan diri dari pemangsa. Monyet bayi yang tidak bisa bertahan akan membahayakan hidupnya keluar dari jalan dan berhenti bersaing dengan anak-anak dan cucu-cucu kita? Anehnya, beberapa spesies kura-kura dan ikan laut dalam terus bereproduksi sepanjang hidup mereka, dan mereka tampaknya tidak menjadi tua. Yaitu, sejauh yang dapat kita ketahui dari sampel terbatas, mereka tidak lebih mungkin mati ketika mereka berusia 100 tahun daripada ketika mereka berusia 50 atau 20. Satu ikan rock diketahui telah hidup lebih dari 200 tahun (Finch, 2009) . Sekali lagi, idenya adalah bahwa kemunduran hari tua mungkin merupakan mekanisme yang berkembang, dan ada atau tidaknya bisa di bawah kendali genetik. Untuk mengilustrasikan psikologi evolusioner lebih lanjut, pertimbangkan contoh yang menarik secara teoretis dari perilaku altruistik suatu tindakan yang bermanfaat bagi orang lain selain aktor. Gen yang mendorong perilaku altruistik akan membantu individu lain bertahan hidup dan menyebarkan gen mereka. Bisakah sebuah gen untuk altruisme menyebar, dan jika demikian, seberapa umumkah altruisme? Itu tentu terjadi pada manusia: Kami berkontribusi untuk amal. Kami mencoba membantu orang yang sedang dalam kesusahan. Seorang siswa dapat menjelaskan sesuatu kepada teman sekelasnya yang sedang mengejar nilai bagus dalam suatu kursus. Beberapa orang menyumbangkan ginjal untuk menyelamatkan hidup seseorang yang bahkan tidak mereka kenal (MacFarquhar, 2009) Di antara non-manusia, altruisme lebih sulit ditemukan. Kerjasama terjadi, tentu saja. Satu pak hewan dapat berburu bersama atau mencari makan bersama. Sekelompok burung kecil dapat "mengerumuni" burung hantu atau elang untuk mengusirnya. Simpanse terkadang berbagi makanan (Hamann, Warneken, Greenberg, & Tomasello, 2011). Namun altruisme sejati, dalam arti membantu yang non-relatif tanpa saya mendapatkan sesuatu sebagai imbalan, jarang terjadi di nonhumans Cheney, 2011). Dalam sebuah penelitian, seekor simpanse dapat menarik satu tali untuk membawa makanan ke dalam kandangnya sendiri atau tali kedua yang akan membawa makanan ke dirinya sendiri dan makanan tambahan ke rumah yang dikenalinya tetapi simpanse yang terkait di dalam kandang tetangga. Sebagian besar simpanse tarikan menarik tali mana pun yang sedang berada di sebelah kanan pada saat itu - menunjukkan sifat kidal - tampaknya tidak cocok untuk kesejahteraan simpanse lain, bahkan ketika yang lain membuat gerakan mengemis (Silk et al., 2005)
Evolusi berkaitan dengan bagaimana perilaku berkembang. Penekanannya adalah pada penjelasan evolusioner dan fungsional - yaitu, gen yang diduga dari nenek moyang kita dan mengapa seleksi alam mungkin lebih menyukai gen yang mempromosikan perilaku tertentu. Asumsinya adalah bahwa setiap karakteristik perilaku suatu spesies muncul melalui seleksi alam dan mungkin memberikan beberapa keuntungan, setidaknya pada zaman nenek moyang. Pertimbangkan contoh-contoh ini: a Beberapa spesies hewan memiliki penglihatan warna yang lebih baik daripada yang lain, dan beberapa memiliki penglihatan tepi yang lebih baik. Spesies berevolusi jenis penglihatan yang mereka butuhkan untuk hidup (Bab 5) a Hewan yang dalam bahaya diserang saat mereka tidur mendapatkan tidur nyenyak per malam (dan tampaknya membutuhkan sedikit tidur), dibandingkan dengan singa, bar, dan armadillo , yang tidak mungkin diserang dalam tidur mereka, dan tidur berjam-jam (Bab Bears memakan semua makanan yang dapat mereka temukan, dan burung-burung kecil makan hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan mendesak mereka. Kebiasaan makan berhubungan dengan kebutuhan masing-masing spesies (Bab 9 ) Perilaku manusia tertentu tidak masuk akal kecuali dalam hal o evolusi. Misalnya, orang mendapatkan bulu angsa "-seksi rambut, terutama pada lengan dan pundak mereka-ketika mereka kedinginan atau ketakutan. Benjolan angsa menghasilkan sedikit jika bermanfaat bagi manusia karena rambut pundak dan lengan kita pendek dan biasanya ditutupi oleh pakaian. Namun, pada sebagian besar mamalia, rambut yang didirikan membuat hewan yang ketakutan terlihat lebih besar dan lebih mengintimidasi (lihat Gambar 4.6). Mereka juga menyediakan isolasi tambahan ketika udaranya dingin . Kami menjelaskan benjolan-benjolan manusia dengan mengatakan bahwa perilaku che berevolusi pada nenek moyang kita dan kita mewarisi mekanismenya. Pertimbangkan juga refleks pegang bayi (lihat Gambar 4.7). Bayi akan menggenggam dengan kuat pada jari, pensil, atau benda serupa yang diletakkan di telapak tangan. Apa bagusnya hal itu? Sedikit atau tidak ada bagi manusia, tetapi bagi para lelaki kita yang seperti monyet, itu penting.
Monyet induk sering kali membutuhkan keempat anggota tubuhnya untuk memanjat pohon untuk dimakan atau untuk melarikan diri dari pemangsa. Monyet bayi yang tidak bisa bertahan akan membahayakan hidupnya keluar dari jalan dan berhenti bersaing dengan anak-anak dan cucu-cucu kita? Anehnya, beberapa spesies kura-kura dan ikan laut dalam terus bereproduksi sepanjang hidup mereka, dan mereka tampaknya tidak menjadi tua. Yaitu, sejauh yang dapat kita ketahui dari sampel terbatas, mereka tidak lebih mungkin mati ketika mereka berusia 100 tahun daripada ketika mereka berusia 50 atau 20. Satu ikan rock diketahui telah hidup lebih dari 200 tahun (Finch, 2009) . Sekali lagi, idenya adalah bahwa kemunduran hari tua mungkin merupakan mekanisme yang berkembang, dan ada atau tidaknya bisa di bawah kendali genetik. Untuk mengilustrasikan psikologi evolusioner lebih lanjut, pertimbangkan contoh yang menarik secara teoretis dari perilaku altruistik suatu tindakan yang bermanfaat bagi orang lain selain aktor. Gen yang mendorong perilaku altruistik akan membantu individu lain bertahan hidup dan menyebarkan gen mereka. Bisakah sebuah gen untuk altruisme menyebar, dan jika demikian, seberapa umumkah altruisme? Itu tentu terjadi pada manusia: Kami berkontribusi untuk amal. Kami mencoba membantu orang yang sedang dalam kesusahan. Seorang siswa dapat menjelaskan sesuatu kepada teman sekelasnya yang sedang mengejar nilai bagus dalam suatu kursus. Beberapa orang menyumbangkan ginjal untuk menyelamatkan hidup seseorang yang bahkan tidak mereka kenal (MacFarquhar, 2009) Di antara non-manusia, altruisme lebih sulit ditemukan. Kerjasama terjadi, tentu saja. Satu pak hewan dapat berburu bersama atau mencari makan bersama. Sekelompok burung kecil dapat "mengerumuni" burung hantu atau elang untuk mengusirnya. Simpanse terkadang berbagi makanan (Hamann, Warneken, Greenberg, & Tomasello, 2011). Namun altruisme sejati, dalam arti membantu yang non-relatif tanpa saya mendapatkan sesuatu sebagai imbalan, jarang terjadi di nonhumans Cheney, 2011). Dalam sebuah penelitian, seekor simpanse dapat menarik satu tali untuk membawa makanan ke dalam kandangnya sendiri atau tali kedua yang akan membawa makanan ke dirinya sendiri dan makanan tambahan ke rumah yang dikenalinya tetapi simpanse yang terkait di dalam kandang tetangga. Sebagian besar simpanse tarikan menarik tali mana pun yang sedang berada di sebelah kanan pada saat itu - menunjukkan sifat kidal - tampaknya tidak cocok untuk kesejahteraan simpanse lain, bahkan ketika yang lain membuat gerakan mengemis (Silk et al., 2005)
Bahkan ketika hewan tampak altruistik, mereka sering memiliki motif egois. Ketika seekor gagak menemukan makanan di tanah, ia menggigit keras, menarik gagak lain yang akan berbagi makanan. Altru-ge isme? Tidak juga. Seekor burung di tanah rentan diserang oleh kucing dan musuh lainnya. Memiliki gagak lain di sekitar berarti lebih banyak mata untuk melihat bahaya. Juga pertimbangkan meerkat (sejenis luwak). Secara berkala, satu atau anggota lain dari koloni meerkat berdiri dan, jika melihat bahaya, memancarkan panggilan alarm yang memperingatkan yang lain (lihat Gambar 4.8). Panggilan alarmnya membantu yang lain (termasuk kerabatnya), tetapi orang yang melihat bahaya lebih dulu dan memancarkan panggilan alarm adalah yang paling mungkin untuk melarikan diri (Clutton-Brock et al, 1999). Demi ilustrasi, anggaplah - tanpa bukti - bahwa beberapa gen meningkatkan perilaku altruistik. Bisakah menyebar dalam populasi? Satu jawaban yang umum adalah bahwa sebagian besar perilaku altruistik harganya sangat sedikit. Benar, tetapi biaya sedikit tidak cukup baik. Gen menyebar hanya jika individu-individu dengan "y itu bereproduksi lebih banyak daripada yang tanpa itu. Jawaban umum lainnya adalah bahwa perilaku altruistik menguntungkan spesies.
Perkembangan Otak
Sebagian besar mesin
yang mungkin Anda beli dibangun, dan kemudian selesai. Mereka mungkin perlu
diperbaiki, tetapi konstruksinya selesai. Otakmu tidak seperti itu. Meskipun
perubahannya paling cepat pada awalnya, perubahan struktural berlanjut
sepanjang hidup. Anda selamanya adalah pekerjaan yang sedang berjalan.
Kerusakan dan
Pemulihan Otak Tubuh mamalia diperlengkapi dengan baik untuk menggantikan
sel-sel darah atau sel-sel kulit yang hilang tetapi tidak siap menghadapi
sel-sel otak yang hilang. Bahkan proses yang dilakukan terjadi setelahnya
kerusakan otak, seperti tunas agunan atau reorganisasi representasi sensorik,
tidak selalu membantu. Sangat menggoda untuk berspekulasi bahwa kita gagal
mengembangkan mekanisme untuk pulih dari kerusakan otak karena, melalui
sebagian besar sejarah evolusi kita, seseorang dengan kerusakan otak tidak
mungkin bertahan cukup lama untuk memulihkan. Saat ini, banyak orang dengan
kerusakan otak dan sumsum tulang belakang bertahan hidup selama bertahun-tahun,
dan kami perlu melanjutkan penelitian bagaimana meningkatkan kehidupan mereka.
Lima mekanisme untuk
pulih dari kerusakan otak karena, melalui sebagian besar sejarah evolusi kita,
seorang individu dengan kerusakan otak tidak mungkin bertahan cukup lama untuk
berevolusi.untuk memulihkan. Saat ini, banyak orang dengan kerusakan otak dan
sumsum tulang belakang bertahan hidup selama bertahun-tahun, dan kami perlu
melanjutkan penelitian tentang bagaimana kehidupan mereka.
1. Kematangan Otak
Vetebrata
System saraf manusia mulai terbentuk saat usia kandungan 2 minggu. Permukaan
punggung menebal , mulut terbentuk dan mengikal kemudian membetuk menjadi
tabung saraf mengelilingi rongga yang berisi cairan. Ketika tabung mulai
tenggelam dibawah kulit , bagian ujung depan membesar.
Pertumbuhan saraf
Proliferation : Tahap
dimana sel- sel baru diproduksi,lapisan sel otak ventrikel terbagi-bagi.
Beberapa sel tetap berdiam menjadi stem sel,terus memecah. Sementara yang lain
menjadi saraf primitif dan gilia bermigrasi ke lokasi lain.
Migrasi : Diawal
pertumbuhan saraf primitif bermigrasi (bergerak) sebagian lebih cepat , sebagian
lambat dan tidak mencapai tujuan.
Pembedaan (differentiate) : Membentuk akson dan
dendrit
Synatogenesis : Proses pembentukan
sinapsis
Saraf baru pada kehidupan selanjutnya
Otak membentuk saraf-sarafnya disaat masih menjadi embryo dan baru lahir, saraf bisa berubah bentuk, tapi otak tidak dapat membentuk saraf baru. Namun peneliti menemukan berbagai pengecualian.
Otak membentuk saraf-sarafnya disaat masih menjadi embryo dan baru lahir, saraf bisa berubah bentuk, tapi otak tidak dapat membentuk saraf baru. Namun peneliti menemukan berbagai pengecualian.
Yang pertama adalah reseptor penciuman, karena dia adalah bagian paling
terekspos pada dunia luar dan bahan kimia yang beracun hanya bisa hidup
setengah dari 90 hari. Stem sel di bagian hidung tetap dan tidak akan
berkembang menjadi sel yang matang, secara bertahap sel lain berkembang
dengan satu sel yang tidak matang, sementara yang lain terpecah untuk
menggantikan reseptor penciuman yang rusak. Menumbuhkan aksonya kembali di otak
dengan posisi yang sebenarnya.
Selain pada manusia peneliti juga menemukan formasi baru pada reseptor
penciuman salah satunya pada burung bernyayi yang kehilangan saraf-saraf nya
pada musim dingin dan meperolehnya kembali saat musim semi. Namun berbeda
dengan otak hewan, otak manusia sangat jarang (tidak pernah) membentuk saraf
baru di bohlam penciuman pada otak. DNA pada saraf manusia di cerebral cortex
dan bohlam penciuman berkorespon pada saat ia lahir , mengindikasikan bahwa
hampir semua saraf berumur sama seperti orang tersebut.
2. Penemuan Jalan
Kimiawi Oleh Akson
Seorang ahli biologi, Paul Weiss mengadakan sebuah eksperimen dimana ia
mencangkokan tambahan kaki pada salamander dan menunggu akson untuk tumbuh,
setelah akson mencapai otot kaki tambahan bisa bergerak sinkron dengan kaki
normal lainnya.
Weiss
menolak pendapat bahwa setiap akson menemukan jalannya untuk mengoreksi di otot
pada kaki tambahan. Weiss berpendapat bahwa saraf melekat pada otot secara
random dan mengirim berbagai pesan, ke otot yang berbeda. Seperti radio yang
diperdengarkan di berbagai stasiun .
Kekhususan Hubungan Akson
Kemudian bukti mendukung interpretasi yang ditolak Weiss: Kaki salamander
bergerak secara sinkron karena akson menemukan otot yang tepat.
Roger Sperry , mantan murid Weiss
, mengadakan eksperimen klasik yang menujukan bagaimana akson menemukan jalan
nya ke target yang tepat. Prinsip nya sama seperti akson menemukan jalannya ke
target yang tepat. Pertama, Sperry memotong saraf optik kadal air. Saraf
optik yang sudah dipotong tumbuh kembali. Pada kadal lain , Sperry memotong
saraf optik dan memutar mata nya 180 derajat. Ketika akson tumbuh kembali pada
tectum , akson menjadi sebesar punggung retina kembali ke area yang bertanggung
jawab pada punggung retina, bagian yang lain juga tumbuh sesuai target yang
seharusnya. Kadal air sekarang melihat dunia terbalik, merespon stimuli seperti
langit ada di permukaan tanah Tiap akson regenerisasi di tempat yang sama
seperti sebelumnya.
Gradien Kimia
Akson yang berkembang mengikuti jalan permukaan molekul sel, tertarik oleh
beberapa bahan kimia dan ditolak oleh yang lain yang menunjukan akson ke jalan
yang tepat. Pada akhirnya akson menyortir dirinya diatas permukaan area target
mengikuti gradien kimia. Satu protein di tektum amphibi 30 kali lebih
terkonsentasi di punggung retina daripada di ventral retina dan 10 kali lebih
terkonsetrasi 10 kali di ventral retina daripada di punggung tektum. Seiring
akson membentuk retina bertumbuh kearah tektum, akson retina dengan kosentrasi
kimia terbesar tehubung pada sel tektal dengan konsentrasi tertinggi. Akson
dengan konsentrasi terendah berpasangan dengan tektal sel dengan konsentasi
terendah . Sebuah gradien protein sejajar dengan akson bersama
anterior-posterior axis. Di analogikan seperti laki-laki tinggi yang
dipasangkan dengan perempuan.
Kompetisi Antara Akson sebagai Prinsip
Umum
Ketika akson mencapai target nya, gradien kimia mengarahkan mereka ke lokasi
yang kira kira paling tepat , tiap akson membentuk sinapsis ke banyak sel di
tempat yang kira-kira paling dekat dengan lokasi yang tepat. Setiap sel
menerima sinapsis dari banyak akson. Seiring waktu tiap sel pos sinapsis
menguatkan sinapsis yang sesuai dan memusnahkan yang lain. Penyesuaian ini tergantung
pola input akson selanjutnya. Contohnya, satu bagian dari thalamus menerima
banyak input dari akson retina. Ketika perkembangan embrio, jauh sebelum ekspos
pertama pada cahaya. Gelombang aktifitas menyapu retina dari satu sisi ke sisi
lain. Akson dari retina mengim pesan ke thalamus. Tiap saraf thalamus memilih
satu kelompok akson aktif. Dengan ini reseptor membentuk mendekati bagian
retina ditemukan. Yang kemudian menolak sinapsis dari lokasi lain.
3. Penentu Kelangsungan
Hidup Neuronal
Mendapatkan
jumlah neuron yang tepat untuk setiap area sistem saraf lebih rumit daripada
yang terlihat. syslelil saraf simpatik l neuron dari yang dibutuhkan.
Ketika salah satu neuronnya membentuk sinapsis ke otot, otot itu memberikan
protein yang disebut saraf. Faktor pertumbuhan (NGF) yang mempromosikan
kelangsungan hidup dan pertumbuhan akson (Levi-Montalcini, 1987). Akson yang
tidak menerima NGF berdegenerasi, dan selnya mati. Yaitu, masing-masing neuron
memulai hidup dengan "program bunuh diri: Jika aksonnya tidak berhasil
kontak dengan sel postsinaptik yang sesuai pada usia tertentu, neuron membunuh
dirinya sendiri melalui proses yang disebut apoptosis. mekanisme kematian sel
yang terprogram. (Apoptosis berbeda dari
nekrosis, yaitu kematian yang disebabkan oleh cedera atau racun substansi.) NGF
membatalkan program untuk apoptosis; ini adalah cara sel postsinaptik
memberitahu akson yang masuk, "Aku akan menjadi milikmu pasangan. Jangan
bunuh diri "
Cara
overproduk sistem saraf simpatik neuron dan kemudian menerapkan apoptosis
memungkinkan SSP untuk mencocokkan jumlah akson dengan jumlah penerima sel.
Ketika sistem saraf simpatik mulai mengirim akson
ke arah otot dan kelenjar lalu akan membuat lebih banyak neuron dari
yang diperlukan dan membuang kelebihannya. Hilangnya sel ini adalah bagian
alami dari perkembangan otak. Bahkan, kehilangan sel di area otak tertentu
sering terjadi menunjukkan pematangan. Misalnya, remaja kehilangan sel di
beberapa bagian dari
korteks prefrontal sementara aktivitas neuron meningkat di area tersebut.
4. Otak Berkembang yang
Rentan
Otak
bayi sangat rentan terhadap kerusakan oleh alkohol. Anak-anak dari ibu yang
minum banyak selama kehamilan dilahirkan dengan sindrom alkohol janin, suatu
kondisi yang ditandai oleh hiperaktif, impulsif, kesulitan mempertahankan
perhatian utama, berbagai tingkat keterbelakangan mental, masalah motorik,
kelainan jantung, dan kelainan wajah. Alkohol menghambat reseptor untuk
glutamat, pemancar utama rangsang otak, dan meningkatkan reseptor untuk GABA.
Sementara alkohol menghambat reseptor glutamat, banyak neuron mengkompensasi
dengan cepat membangun lebih banyak reseptor glutamat. Secara analog, anak-anak
perempuan miskin dan yang dilecehkan rata-rata mengalami peningkatan masalah
dalam kehidupan akademik dan sosial mereka. Mekanisme pada manusia tidak persis
sama dengan yang ada pada tikus, tetapi prinsip keseluruhannya serupa: Stres
pada ibu mengubah perilakunya dengan cara yang mengubah perilaku keturunannya.
5. Penyempurnaan Oleh
Pengalaman
Cetak
biru untuk sebuah rumah menentukan keseluruhan rencana, namun karna arsitek
tidak bisa mengantisipasi secara detail sehingga pekerja konstruksi harus
berimprovisasi. Begitupun sistem saraf yang dimiliki manusia karna kehidupan
yang tidak bisa diprediksi otak akan mengembangkan kemampuan nya menjadi
respons terhadap pengalaman.
Pengalaman
dan percabangan dendrit
Peneliti
berkata bahwa neuron orang dewasa mengubah bentuknya. Walaupun struktur tengah
dari dendrit menjadi stabil pada masa remaja, cabang periferal dendrit tetap
sepanjang hidup (Koleske, 2013). Dale Purves dan RD Hadley (1985) menyuntikkan
pewarna yang memungkinkan mereka menonton struktur neuron tikus hidup selama
berhari-hari atau berminggu-minggu. Mereka menemukan bahwa beberapa cabang
dendritik memanjang antara satu penglihatan dengan yang lain, sedangkan yang
lain ditarik atau menghilang (lihat Gambar 4.17). Sekitar 6 persen duri
dendritik muncul atau hilang dalam waktu satu bulan (Xu, Pan, Yang, & Gan,
2007). Keuntungan atau kerugian duri berarti pergantian sinapsis, yang
berhubungan dengan pembelajaran (Yang, Pan & Gan, 2009).
Pengalaman memandu perubahan saraf. Mari kita mulai dengan contoh sederhana. Beberapa dekade yang lalu, adalah tipikal bagi tikus laboratorium untuk hidup sendirian di kandang abu-abu kecil. Bayangkan secara kontras beberapa tikus di kandang yang lebih besar dengan beberapa objek untuk dijelajahi. Para peneliti menyebut ini lingkungan yang diperkaya, tetapi diperkaya hanya jika dibandingkan dengan pengalaman kandang kandang tikus yang dirampas. Seekor tikus di lingkungan yang lebih merangsang mengembangkan korteks yang lebih tebal, lebih bercabang dendritik, dan meningkatkan pembelajaran (Greenough, 1975; Rosenzweig & Bennett, 1996) Lingkungan yang merangsang meningkatkan kecambah akson dan dendrit pada banyak spesies lain juga (Coss, Brandon, & Glo bus, 1980). Sebagai hasil dari penelitian ini, sebagian besar tikus saat ini disimpan di lingkungan yang lebih diperkaya daripada yang khas di masa lalu. Sehingga banyak dari peningkatan yang dihasilkan oleh lingkungan yang diperkaya adalah karena aktivitas fisik.
Pengalaman memandu perubahan saraf. Mari kita mulai dengan contoh sederhana. Beberapa dekade yang lalu, adalah tipikal bagi tikus laboratorium untuk hidup sendirian di kandang abu-abu kecil. Bayangkan secara kontras beberapa tikus di kandang yang lebih besar dengan beberapa objek untuk dijelajahi. Para peneliti menyebut ini lingkungan yang diperkaya, tetapi diperkaya hanya jika dibandingkan dengan pengalaman kandang kandang tikus yang dirampas. Seekor tikus di lingkungan yang lebih merangsang mengembangkan korteks yang lebih tebal, lebih bercabang dendritik, dan meningkatkan pembelajaran (Greenough, 1975; Rosenzweig & Bennett, 1996) Lingkungan yang merangsang meningkatkan kecambah akson dan dendrit pada banyak spesies lain juga (Coss, Brandon, & Glo bus, 1980). Sebagai hasil dari penelitian ini, sebagian besar tikus saat ini disimpan di lingkungan yang lebih diperkaya daripada yang khas di masa lalu. Sehingga banyak dari peningkatan yang dihasilkan oleh lingkungan yang diperkaya adalah karena aktivitas fisik.
Efek dari pengalaman yang istimewa
Upaya untuk meningkatkan hasil perkembangan otak yang berefek sederhana dan
terbaik. Namun, pengalaman yang berkepanjangan dengan tipe tertentu secara
mendalam meningkatkan kemampuan otak untuk melakukan fungsi yang sama kembali,
terutama jika pelatihan dimulai sejak awal kehidupan.
Adaptasi Otak pada Orang Buta Sejak
Bayi
Orang sering bilang
bahwasannya orang yang buta lebih baik dari pada orang biasanya dalam hal
sentuhan dan pendengaran. Pernyataan itu benar, tapi kita harus lebih spesifik.
Orang buta meningkatkan perhatiannya pada sentuhan dan suara, bedasarkan
latihan. Peneliti menemukan bahwa orang buta memiliki kehebatan dari
sensitivitas sentuhan rata-rata di jari mereka, terutama orang buta yang
membaca “Braille” dan karena itu pula latihan pada jari menjadi secara
ekstensif sensitif. Kesensitivan sentuhan tidak meningkat sama sekali untuk
bibir, dimana orang yang buta tidak mengarahkan perhatian mereka untuk sentuhan
daripada orang lain kebanyankan (Wong Gnanakumaran, & Goldreich, 2011).
Latihan Musik
Orang yang
mengembangkan keahlian dibidang manapun menghabiskan waktu yang sangat banyak
untuk berlatih, umumnya diawal ketika waktu kanak-kanak, dan itu terlihat masuk
akal jika dilihat untuk perubahan yang sesuai di otak mereka. Dengan berbagai
macam keahlian, mana yang ingin anda periksa? Pilihan favorit para peneliti
adalah musisi, untuk dua alasan. Satu, kita punya ide bagus mengenai dimana
bagian otak yang terlihat berubah˗˗˗bagian otak yang bertanggung jawab
unutuk mendengar dan mengontrol jari. Dua, musisi yang serius banyak dan mudah
ditemukan. Hampir seiap kota besar pasti memiliki orkestra, dan juga pastinya
universitas.(Dan tidak seperti profesional atlet, musisi biasa bekerja dengan
upah atau bayaran yang rendah!)
Otak yang berkorelasi dengan
latihan musik
Caption: Area yang
ditandai warna merah menunjukka abu-abu lebih tebal diantara pemain keyboard
profesional dibandingkan amatir dan lebih tebal amatir dibandingkan nonmusisi.
Bagian yang ditandai kuning menunjukkan walaupun perbedaan kekuatan di arah
yang sama.
Latihan yang Istimewa untuk Orang
Dewasa
Menjadi buta atau tuli dari lahir mengarah pada anatomi perubahan otak, dan begitu juga pelatihan musik yang luas sejak masa awalkanak-kanak. Mungkin pengalaman orang dewasa memodifikasikan anatomi otak juga? Dalam arti tetentu, jawabannya adalah iya, “iya, tentu saja”. Apapun yang anda pelajari pasti memiliki beberapa efek di otak. Membaca kalimat ini sekarag saja sudah menata ulang beberapa molekul di otak anda. Banyak studi yang mengabarkan fakta bahwa perubahan pada anatomi otak orang dewasa dari tugas-tugas seperti belajar menyulap tiga bola (Draganski et al., 2004; Zatore, Fields, & Johansen-Berg, 2012), 16 jam bermain bermacam video game (Colom et al., 2012), atau 40 jam bermain golg untuk pertama kalinya (Bezzola, Mérillat, Gaser, & Jäcke, 2011).
Menjadi buta atau tuli dari lahir mengarah pada anatomi perubahan otak, dan begitu juga pelatihan musik yang luas sejak masa awalkanak-kanak. Mungkin pengalaman orang dewasa memodifikasikan anatomi otak juga? Dalam arti tetentu, jawabannya adalah iya, “iya, tentu saja”. Apapun yang anda pelajari pasti memiliki beberapa efek di otak. Membaca kalimat ini sekarag saja sudah menata ulang beberapa molekul di otak anda. Banyak studi yang mengabarkan fakta bahwa perubahan pada anatomi otak orang dewasa dari tugas-tugas seperti belajar menyulap tiga bola (Draganski et al., 2004; Zatore, Fields, & Johansen-Berg, 2012), 16 jam bermain bermacam video game (Colom et al., 2012), atau 40 jam bermain golg untuk pertama kalinya (Bezzola, Mérillat, Gaser, & Jäcke, 2011).
Ketika Pengaturan Ulang Otak Berjalan
Terlalu Jauh
Jika meminkan musik, atau latihan apa saja, menghabiskan area otak yang normal/relevan, perubahannya bagus, benar? Biasanya, tapi tidak selamanya. Seperti yang dujelaskan, ketika orang bermain piano atau instrumen senar dibanyak jam dalam sehari untuk bertahun-tahun, representasi dari tangan meningkat di korteks somatosensori. Bayangkan representasi normal jari ke korteks. atau representasi dari semua jariyang dapat berkembang dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa harus menyebar begitu bahwa representasi setiap jari tumpang tindih dengan tetangganya.
Sesorang dengan musisi yang kram atau penulis yang kram, sulit menggerakkan satu jari secara mandiri ke yang lain. Satu atau lebih jari-jari dapat bergerak atau masuk ke sebuah kontraksi konstan.
Jika meminkan musik, atau latihan apa saja, menghabiskan area otak yang normal/relevan, perubahannya bagus, benar? Biasanya, tapi tidak selamanya. Seperti yang dujelaskan, ketika orang bermain piano atau instrumen senar dibanyak jam dalam sehari untuk bertahun-tahun, representasi dari tangan meningkat di korteks somatosensori. Bayangkan representasi normal jari ke korteks. atau representasi dari semua jariyang dapat berkembang dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa harus menyebar begitu bahwa representasi setiap jari tumpang tindih dengan tetangganya.
Sesorang dengan musisi yang kram atau penulis yang kram, sulit menggerakkan satu jari secara mandiri ke yang lain. Satu atau lebih jari-jari dapat bergerak atau masuk ke sebuah kontraksi konstan.
6. Mengembangkan Otak
Dan Mengembangkan Perilaku
Masa Remaja
Masa remaja secara luas dianggap sebagai impulsif dan cenderung mencari kesenangan sesaat, dibandingkan orang dewasa, impulsif adalah masalah jika itu mengarah kemengemudi yang berisiko, minum, seksual, menghabiskan belanja, dan sebagainya. Tetapi masa remaja itu cenderung ke hadiah langsung, meskipun itu hadiah daripada uang, dan masa remaja pada tikus menunjukkan kecenderungan yang sama untuk lebih memillih makanan segera daripada porsi banyak tapi nanti (Doremus-Fitzwater, Barretto, & Spear, 2012; Pinkston & Lamb, 2011).
Masa remaja secara luas dianggap sebagai impulsif dan cenderung mencari kesenangan sesaat, dibandingkan orang dewasa, impulsif adalah masalah jika itu mengarah kemengemudi yang berisiko, minum, seksual, menghabiskan belanja, dan sebagainya. Tetapi masa remaja itu cenderung ke hadiah langsung, meskipun itu hadiah daripada uang, dan masa remaja pada tikus menunjukkan kecenderungan yang sama untuk lebih memillih makanan segera daripada porsi banyak tapi nanti (Doremus-Fitzwater, Barretto, & Spear, 2012; Pinkston & Lamb, 2011).
Usia Tua
Banyak penelitian mengatakan, ingatan dan memori orang tua mulai memudar. Banyak sel-sel saraf kehilangan sinapsisnya dan sinapsis yang tersisa berubah menjadi lebih lambat untuk menanggapi pengalamannya (Gan, Kwon, Feng, Sanes, & Litchman, 2003; Grutzendler, Kasthuri, & Gan, 2002; Morrison & Baxter, 2012). Sel saraf yang berada di korteks prefontal menjadi kurang mampu mempertahankan memori sambil menyimpan memori yang bekerja. (M. Wang et al., 2011). Korteks bagian depan mulai menipis pada usia 30 tahun (Brans et al., 2010).
Volume dari hipokampus juga mengecil saat usia tua, dan aspek memori tertentu juga berkurang seiring mengecilnya hipokampus (Erickson et al., 2010). Orang tua cenderung sangat berkurang setelah cedera atau sakit karena radang otak, meskipun olahraga dapat membantu membalikkan keadaan (Barrientos et al., 2011).
Pada usia tua, darah yang mengandung
bahan kimia yang berdampak pada fungsi kognitif. Banyak penelitian yang meremehkan orang tua untuk beberapa alasan. Pertama, beberapa orang semakin memburuk tapi, yang lain menunjukan sedikit tanda kehilangan sebagian karena alasan genetis (Barzilai, Alzmon, Derby, Bauman, & Lipton, 2006; Pudas et al ., 2013). Kedua, bahkan seseorang yang mungkin lebih lambat dalam kegiatan intelektual tertentu telah mengembangkan dasar pengetahuan dan pengalaman yang hebat. Ketiga, banyak orang tua menemukan cara untuk mengkompensasi kerugian seperti mengaktifkan area otak yang lebih luas untuk mengimbangi rangsangan yang berkurang dalam satu atau dua area.
Banyak penelitian mengatakan, ingatan dan memori orang tua mulai memudar. Banyak sel-sel saraf kehilangan sinapsisnya dan sinapsis yang tersisa berubah menjadi lebih lambat untuk menanggapi pengalamannya (Gan, Kwon, Feng, Sanes, & Litchman, 2003; Grutzendler, Kasthuri, & Gan, 2002; Morrison & Baxter, 2012). Sel saraf yang berada di korteks prefontal menjadi kurang mampu mempertahankan memori sambil menyimpan memori yang bekerja. (M. Wang et al., 2011). Korteks bagian depan mulai menipis pada usia 30 tahun (Brans et al., 2010).
Volume dari hipokampus juga mengecil saat usia tua, dan aspek memori tertentu juga berkurang seiring mengecilnya hipokampus (Erickson et al., 2010). Orang tua cenderung sangat berkurang setelah cedera atau sakit karena radang otak, meskipun olahraga dapat membantu membalikkan keadaan (Barrientos et al., 2011).
Pada usia tua, darah yang mengandung
bahan kimia yang berdampak pada fungsi kognitif. Banyak penelitian yang meremehkan orang tua untuk beberapa alasan. Pertama, beberapa orang semakin memburuk tapi, yang lain menunjukan sedikit tanda kehilangan sebagian karena alasan genetis (Barzilai, Alzmon, Derby, Bauman, & Lipton, 2006; Pudas et al ., 2013). Kedua, bahkan seseorang yang mungkin lebih lambat dalam kegiatan intelektual tertentu telah mengembangkan dasar pengetahuan dan pengalaman yang hebat. Ketiga, banyak orang tua menemukan cara untuk mengkompensasi kerugian seperti mengaktifkan area otak yang lebih luas untuk mengimbangi rangsangan yang berkurang dalam satu atau dua area.
Plastisitas Setelah Kerusakan Otak
Hampir semua orang yang selamat dari kerusakan otak menunjukkan pemulihan
perilaku sampai batas tertentu. Beberapa mekanisme bergantung pada pertumbuhan
cabang akson dan dendrit baru, mirip dengan mekanisme perkembangan otak.
Memahami proses mengarah pada terapi yang lebih baik untuk orang-orang dengan
kerusakan otak dan berkontribusi pada pemahaman kita tentang fungsi otak.
1.
Kerusakan Otak dan
Pemulihan Jangka Pendek
Kemungkinan penyebab kerusakan otak termasuk tumor, infeksi, paparan radiasi
atau zat beracun, dan kondisi degeneratif seperti penyakit Parkinson dan
penyakit Alzheimer. Pada orang muda, penyebab paling umum adalah cedera kepala
tertutup, pukulan tajam ke kepala yang tidak menusuk otak. Efek cedera kepala
tertutup tergantung pada tingkat keparahan dan frekuensi. Cidera kepala yang
berulang, umum pada olahraga tertentu, lebih mengkhawatirkan (Shaughnessy,
2009). Setelah cedera kepala parah, pemulihan lambat dan sering tidak lengkap
(Forsyth, Salorio, & Christensen, 2010). Salah satu penyebab kerusakan
setelah cedera kepala tertutup adalah kekuatan rotasi yang mendorong jaringan
otak terhadap bagian dalam tengkorak. Penyebab lain adalah pembekuan darah yang
mengganggu aliran darah ke otak (Kirkpatrick, Smielewski, Czosnyka, Menon,
& Pickard, 1995).
Mengurangi
Bahaya karena Stroke
Penyebab umum kerusakan otak, terutama pada orang tua adalah gangguan sementara
aliran darah normal ke area otak selama stroke, juga dikenal sebagai kecelakaan
serebrovaskular. Jenis stroke yang lebih umum adalah iskemia (iss-KEE-me-uh),
akibat gumpalan darah atau penyumbatan lain dalam arteri. Jenis yang kurang
umum adalah perdarahan (HEM-oh-marah), akibat dari arteri yang pecah. Efek
stroke bervariasi dari yang nyaris tidak terlihat hingga langsung fatal. Baik
iskemia dan perdarahan menyebabkan banyak masalah yang sama, termasuk edema
(akumulasi cairan), yang meningkatkan tekanan pada otak dan kemungkinan stroke
tambahan (Unterberg, Stover, Kress, & Kiening, 2004). Baik iskemia dan
perdarahan juga merusak pompa natrium-kalium, yang menyebabkan akumulasi
natrium di dalam neuron. Kombinasi edema dan kelebihan natrium memicu pelepasan
berlebih dari glutamat pemancar (Rossi, Oshima, & Attwell, 2000), yang
terlalu merangsang neuron, merusak baik neuron dan sinapsis (Castro-Alvarez
Gutierrez-Vargas, Darnaudéry, & Cardona-Gómez, 2011 ).
Perawatan Segera
Saat ini, prospek baik untuk iskemia jika dokter bertindak cepat. Obat yang
disebut tissue plasminogen activator (tPA) memecah gumpalan darah (Barinaga,
1996). Untuk mendapatkan manfaat, seorang pasien harus menerima tPA dengan
cepat, setidaknya dalam waktu 4,5 jam setelah mengalami stroke. Ruang gawat
darurat telah meningkatkan waktu respons mereka, tetapi faktor pembatasnya
adalah sebagian besar korban stroke tidak cukup cepat sampai ke rumah sakit
(Evenson, Foraker, Morris, & Rosamond, 2009).
Perawatan lain apa yang mungkin efektif tak lama setelah stroke? Mengingat
bahwa stokes membunuh neuron dengan stimulasi berlebih, salah satu
pendekatannya adalah mengurangi stimulasi dengan memblokir sinapsis glutamat
atau menghalangi masuknya kalsium. Banyak teknik seperti itu telah menunjukkan
manfaat pada hewan laboratorium, tetapi sejauh ini tidak ada yang menunjukkan
manfaat bagi manusia (Minnerup, Sutherland, Buchan, & Kleinschnitz, 2012).
Alasan yang mungkin termasuk fakta bahwa hewan lab menerima obat segera setelah
stroke, sedangkan pasien manusia menerima obat beberapa jam kemudian. Juga,
hewan-hewan itu muda dan sehat (kecuali untuk stroke), sedangkan sebagian besar
pasien lebih tua dan memiliki masalah kesehatan tambahan.
Metode yang paling efektif untuk mencegah kerusakan otak setelah stroke pada
hewan laboratorium adalah mendinginkan otak. Pendinginan melindungi otak
setelah iskemia dengan mengurangi stimulasi berlebih, apoptosis, dan peradangan
(Yenari & Han, 2012). Orang dapat didinginkan dengan aman sejauh 33 ° C (91
° F). Kemungkinan metode pendinginan termasuk kompres es di kepala dengan
cairan dingin ke dalam darah, atau obat-obatan yang menurunkan suhu tubuh.
Masing-masing metode ini memiliki kelebihan dan risiko sendiri (M. Zhang et
al., 2013).
Yang penting adalah suhu di otak, sehingga memungkinkan untuk menjaga kulit tetap hangat agar tidak menggigil. Prosedur ini telah menunjukkan janji dalam pengujian yang sangat terbatas, dan uji klinis skala besar sedang berlangsung (Neugebauer et al, 2013). Prosedur lain mungkin mengejutkan Anda: Paparan terhadap cannabinoid (bahan kimia yang ditemukan dalam ganja) meminimalkan kerusakan yang disebabkan oleh stroke pada hewan laboratorium. Cannabinoid mengurangi pelepasan glutamat, jika glutamat berlebihan adalah salah satu alasan hilangnya sel, maka kanabinoid mungkin bisa membantu. Mereka, pada kenyataannya, meminimalkan kerusakan setelah stroke. Selain mengerem glutamat, cannabinoid mengerahkan efek anti-inflamasi dan mengubah kimia otak dalam beberapa cara yang mungkin melindungi terhadap kerusakan (Capettini et al., 2012; Chung et al., 2011). Faktanya, penelitian pada hewan laboratorium menunjukkan bahwa cannabinoid paling efektif jika dikonsumsi sesaat sebelum stroke. Orang-orang, tentu saja, tidak dapat memprediksi kapan suatu stroke mungkin terjadi, dan tetap dirajam secara permanen sebagai pendahuluan terhadap stroke akan menjadi ide yang buruk tidak hanya karena alasan lain, tetapi juga karena penggunaan ganja yang berkepanjangan dapat menyebabkan stroke!
2. Mekanisme Pemulihan
Selanjutnya
Setelah hari-hari pertama setelah kerusakan otak, banyak area otak yang
bertahan meningkatkan atau mengatur kembali aktivitas mereka (Nishimura et al,
2007). Dalam beberapa kasus, satu area kurang lebih mengambil alih fungsi area
lain yang rusak. Sebagai contoh, setelah kerusakan pada koneksi dari satu
belahan otak ke kaki di sisi yang berlawanan dari tubuh, belahan di sisi yang
sama meningkatkan koneksi ke kaki itu (Ghosh et al, 2009). Dalam kasus lain,
area otak yang bertahan tidak mengambil alih fungsi area yang rusak, tetapi
mereka memberikan kompensasi dengan cara lain.
Peningkatan
Stimulasi Otak
Defisit perilaku setelah kerusakan otak mencerminkan lebih dari sekadar
sel yang mati. Setelah kerusakan pada area otak mana pun, area lain yang telah
kehilangan sebagian dari input normalnya menjadi kurang aktif. Pemulihan dari
stroke sangat tergantung pada peningkatan aktivitas untuk sisi otak yang
berlawanan (Takatsuru et al., 2009).
Diaschisis (di-AS-ki-sis, dari istilah Yunani yang berarti "syok di
seluruh") mengacu pada penurunan aktivitas neuron yang bertahan setelah
kerusakan pada neuron lain. Jika diaschisis berkontribusi pada defisit perilaku
setelah kerusakan otak, maka peningkatan stimulasi akan membantu. (Stimulasi
ini seharusnya tidak terjadi pada hari pertama atau kedua setelah stroke,
sementara neuron mungkin sekarat karena stimulasi berlebih, tetapi sebaliknya
selama periode pemulihan selanjutnya.) Dalam serangkaian percobaan, DM Feeney
dan rekannya mengukur efek perilaku dari kerusakan kortikal pada tikus dan
kucing. Menyuntikkan amfetamin secara signifikan meningkatkan perilaku, dan
hewan yang mempraktikkan perilaku di bawah pengaruh amfetamin menunjukkan
manfaat jangka panjang. Menyuntikkan obat untuk memblokir sinapsis dopamin yang
mengganggu pemulihan perilaku (Feeney & Sutton, 1988; Feeney, Sutton,
Boyeson, Hovda, & Dail, 1985; Hovda & Feeney, 1989; Sutton, Hovda,
& Feeney, 1989). Meskipun amfetamin terlalu berisiko untuk digunakan dengan
pasien manusia, obat stimulan lainnya lebih menjanjikan (Whyte et al., 2005).
Pertumbuhan
kembali Akson
Akson yang rusak tumbuh kembali dalam kondisi tertentu. Neuron sistem saraf
tepi memiliki tubuh sel di sumsum tulang belakang (untuk neuron motorik) atau
di ganglion dekat sumsum tulang belakang (untuk neuron sensorik). Dalam kedua
kasus itu, akson meluas ke salah satu anggota badan. Akson yang dihancurkan
tumbuh kembali ke pinggiran dengan kecepatan sekitar 1 mm per hari setelah
selubung mielinnya ke target semula.
Dalam otak mamalia matang atau sumsum tulang belakang, akson yang rusak tidak
beregenerasi, atau hanya sedikit (Schwab, 1998). Namun, pada banyak jenis ikan,
akson melakukan regenerasi melintasi potongan di sumsum tulang belakang dan
mengembalikan fungsi yang hampir normal (Bernstein & Gelderd, 1970;
Rovainen, 1976; Scherer, 1986; Selzer, 1978).
Beberapa masalah membatasi regenerasi akson pada mamalia. Pertama, luka pada
sistem saraf menyebabkan bekas luka (lebih tebal pada mamalia daripada pada
ikan), menciptakan penghalang mekanis. Jaringan parut bermanfaat segera setelah
kerusakan, tetapi memblokir pertumbuhan kembali akson kemudian (Hellal et al.,
2011; Rolls, Shechter, Schwartz, 2009). Kedua, neuron di kedua sisi luka
terpisah. Ketiga, sel-sel glia yang bereaksi terhadap kerusakan SSP melepaskan
bahan kimia yang menghambat pertumbuhan akson (Yiu & He, 2006).
Para peneliti mengembangkan cara untuk membangun jembatan protein, menyediakan
jalur bagi akson untuk beregenerasi melintasi celah yang dipenuhi bekas luka.
Ketika mereka menerapkan teknik ini pada hamster dengan luka pada saraf optik,
banyak akson dari mata tumbuh kembali dan membentuk sinapsis, memungkinkan
sebagian besar hamster untuk mendapatkan kembali penglihatan sebagian
(Ellis-Behnke et al., 2006). Dalam penelitian lain, para peneliti veteriner
mengambil sel-sel dari mukosa penciuman dan mentransplantasikannya ke dalam
sumsum tulang belakang anjing yang menderita cedera tulang belakang bulan
sebelumnya. Anjing ini mendapatkan kembali tingkat berjalan yang
substansial (Granger, Blamires, Franklin, & Jeffery, 2012). Namun,
peningkatan itu sepenuhnya disebabkan oleh koneksi pendek yang berkembang di
seluruh luka, memungkinkan pergerakan anggota tubuh depan untuk memimpin
gerakan simultan anggota belakang. Tidak ada akson yang tumbuh untuk
menghubungkan otak dengan sumsum tulang belakang bagian bawah. Jadi, meskipun
sangat menggembirakan melihat seekor anjing yang pernah lumpuh sekarang
berjalan dengan keempat anggota tubuhnya, metode ini hanya memberi sedikit
harapan bagi manusia.
Axon
Tumbuh
Biasanya, permukaan dendrit dan badan
sel ditutupi dengan sinapsis, dan tempat yang kosong tidak akan kosong dalam
waktu lama. Setelah sel kehilangan input dari akson, ia mengeluarkan
neurotrofin yang mendorong akson lain untuk membentuk cabang baru, atau kecambah
agunan, yang mengambil alih sinapsis kosong (Ramirez, 2001). Di daerah dekat
kerusakan, sinapsis baru terbentuk pada tingkat tinggi, terutama untuk dua
minggu pertama (C. E Brown, Li, Boyd, Delaney, & Murphy, 2007). Apakah
bertambah tumbuh bermanfaat atau berbahaya? Itu tergantung pada apakah akson
tumbuh menyampaikan informasi yang mirip dengan yang mereka ganti.
Supersensitivitas Denervasi
Neuron melakukan penyesuaian untuk mempertahankan tingkat gairah yang hampir konstan. Setelah belajar menguatkan satu set sinapsis, sinapsis lainnya melemah. (Jika ini tidak terjadi, setiap kali Anda belajar sesuatu, otak Anda akan menjadi lebih dan lebih terangsang.) Sebaliknya, jika satu set sinapsis tertentu menjadi tidak aktif-mungkin karena kerusakan di tempat lain di otak-sinapsis yang tersisa menjadi lebih responsif, lebih mudah distimulasi. Proses respon yang ditingkatkan ini, yang dikenal sebagai supersensitivitas denervasi atau supersensitifitas reseptor, telah dibuktikan sebagian besar dengan sinapsis dopamin (Kostrzewa, Kostrzewa, Brown, Nowak, & Brus, 2008).
Supersensitivitas Denervation membantu mengkompensasi input yang menurun. Dalam beberapa kasus, ini memungkinkan orang untuk mempertahankan perilaku yang hampir normal bahkan setelah kehilangan sebagian besar akson di beberapa jalur (Sabel, 1997). Namun, itu juga dapat memiliki konsekuensi yang tidak menyenangkan, seperti nyeri kronis. Karena cedera tulang belakang merusak banyak akson, neuron postsynapti mengembangkan kepekaan yang meningkat terhadap yang tersisa. Oleh karena itu, bahkan input ringan menghasilkan respons yang ditingkatkan (Hains, Everhart, Fullwood, & Hulsebosch, 2002).
Representasi Sensorik yang
Direorganisasi dan Anggota Tubuh Phantom
Jika suatu area otak kehilangan satu set akson yang masuk, kita dapat mengharapkan beberapa kombinasi dari peningkatan respons (super-sensitivitas denervasi) oleh akson yang masih hidup dan kolateral yang tumbuh oleh akson yang biasanya menempel pada beberapa target lain.
Periksa kembali Gambar 3.24: Setiap bagian di sepanjang korteks somato-sensorik menerima input dari bagian tubuh yang ditandai jari-jari 'pada gambar itu, pemeriksaan yang lebih dekat mengungkapkan bahwa setiap subarea merespons lebih dari satu jari daripada yang lain.
Jika suatu area otak kehilangan satu set akson yang masuk, kita dapat mengharapkan beberapa kombinasi dari peningkatan respons (super-sensitivitas denervasi) oleh akson yang masih hidup dan kolateral yang tumbuh oleh akson yang biasanya menempel pada beberapa target lain.
Periksa kembali Gambar 3.24: Setiap bagian di sepanjang korteks somato-sensorik menerima input dari bagian tubuh yang ditandai jari-jari 'pada gambar itu, pemeriksaan yang lebih dekat mengungkapkan bahwa setiap subarea merespons lebih dari satu jari daripada yang lain.
the biological Psychology 12E
Penyesuaian yang Dipelajari dalam
Perilaku
Sejauh ini diskusi telah difokuskan pada perubahan anatomi. Faktanya, banyak pemulihan dari kerusakan otak didasarkan pada pembelajaran Jika Anda tidak dapat menemukan kunci Anda, mungkin Anda secara tidak sengaja menjatuhkannya ke tempat sampah (sehingga hilang selamanya), atau mungkin tanpa sadar Anda meletakkannya di tempat yang tidak biasa (di mana Anda akan menemukannya jika Anda terus mencari). Demikian pula seseorang dengan kerusakan otak mungkin telah kehilangan beberapa kemampuan sepenuhnya atau mungkin dapat menemukannya dengan usaha yang cukup. Banyak pemulihan dari kerusakan otak tergantung pada belajar untuk memanfaatkan lebih baik dari kemampuan yang terhindar. Misalnya, jika Anda kehilangan penglihatan tepi Anda, Anda belajar untuk menggerakkan kepala Anda dari sisi ke sisi untuk mengkompensasi (Marshall, 1985)
Sejauh ini diskusi telah difokuskan pada perubahan anatomi. Faktanya, banyak pemulihan dari kerusakan otak didasarkan pada pembelajaran Jika Anda tidak dapat menemukan kunci Anda, mungkin Anda secara tidak sengaja menjatuhkannya ke tempat sampah (sehingga hilang selamanya), atau mungkin tanpa sadar Anda meletakkannya di tempat yang tidak biasa (di mana Anda akan menemukannya jika Anda terus mencari). Demikian pula seseorang dengan kerusakan otak mungkin telah kehilangan beberapa kemampuan sepenuhnya atau mungkin dapat menemukannya dengan usaha yang cukup. Banyak pemulihan dari kerusakan otak tergantung pada belajar untuk memanfaatkan lebih baik dari kemampuan yang terhindar. Misalnya, jika Anda kehilangan penglihatan tepi Anda, Anda belajar untuk menggerakkan kepala Anda dari sisi ke sisi untuk mengkompensasi (Marshall, 1985)
Link jurnal:
https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=musik+dan+otak&oq=mu#d=gs_qabs&u=%23p%3DsFoVrWm70KQJ
https://books.google.co.id/books?hl=id&lr=&id=XoZGBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=info:0BzD9NYBG8AJ:scholar.google.com/&ots=mEvFJAtYyY&sig=HHQpXqa7zM2trtSjSA2Z2PyPDL8&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=musik+dan+otak&oq=mu#d=gs_qabs&u=%23p%3DsFoVrWm70KQJ
https://books.google.co.id/books?hl=id&lr=&id=XoZGBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=info:0BzD9NYBG8AJ:scholar.google.com/&ots=mEvFJAtYyY&sig=HHQpXqa7zM2trtSjSA2Z2PyPDL8&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
Komentar
Posting Komentar