Sekarang ini, ada banyak sekali ilmu-ilmu sains yang berhasil diciptakan oleh para ilmuwan. Tentu saja tujuannya adalah untuk membantu kehidupan manusia. Salah satunya adalah Neuroscience. Anda yang dulunya sekolah jurusan IPA mungkin pernah mendengar istilah ini atau bahkan pernah mempelajarinya.

Neuroscience adalah perkembangan ilmu biologi manusia yang bersumber dari ilmu kedokteran, yang khusus mempelajari tentang otak. Otak merupakan organ yang sangat penting untuk keberlangsungan hidup manusia. Ini adalah organ yang mengatur seluruh aspek kehidupan makhluk hidup, baik itu manusia maupun binatang.

Seluruh gerakan tubuh kita pun dikontrol oleh otak. Mulai dari kesadaran manusia, keinginan untuk makan, tidur, belajar, berpikir, berperasaan, sampai berpikiran inovatif dan menemukan segala sesuatunya pasti dimulai dari otak. Itulah sebabnya mengapa otak menjadi sangat spesial.

Sedikit saja kesalahan terjadi di otak, maka bisa berakibat buruk untuk organ-organ lainnya. Untuk itu kita perlu menjaganya dengan baik. Untuk mengetahui apa-apa saja yang ada dan terjadi di otak, manusia pun menciptakan sebuah ilmu khusus yang dikenal sebagai neurosains.

Sebelum kami masuk ke dalam penjelasan tentang neurosains tersebut, kami akan sedikit memberikan beberapa pengertian otak, yang nantinya akan lebih membuka wawasan anda dan membantu anda dalam membedakan ilmu saraf ini dengan ilmu-ilmu yang lainnya. Berikut penjelasannya.

Pengertian Otak Menurut Beberapa Sumber

Awalnya, bangsa Mesir kuno mengira bahwa pusat kecerdasan manusia adalah di dalam jantung. Karena keyakinan ini, selama proses mumifikasi, mereka lebih cenderung akan mengeluarkan otak tetapi meninggalkan jantung di dalam tubuh.

Tulisan-tulisan paling awal tentang otak ini baru ditemukan pada tahun 1700 SM oleh Edwin Smith Surgical Papyrus. Kata “otak” disebutkan delapan kali ketika menggambarkan gejala, diagnosis dan kemungkinan hasil dari dua orang yang mengalami luka di kepala atau fraktur kompleks tengkorak.

Dan sejak saat itu, maka mulailah bermunculan definisi-definisi otak dara para ilmuwan. Di bawah ini adalah beberapa pengertian yang diberikan oleh para ahli, mulai dari yang paling lama sampai dengan tahun 1990-an.

  • Alcmaeon (Sekitar 500 SM)

Berbagai pandangan di otak mulai muncul di Yunani KunoAlcmaeon yang dipercaya sebagai mahasiswa Pythagoras, menulis bahwa otak adalah tempat dimana pikiran berada. Dia mungkin orang pertama dalam sejarah yang mengungkapkan ide itu secara tertulis. Hippocrates kemudian segera mengikutinya dengan mengatakan bahwa otak adalah pusat kecerdasan.

  • Aristoteles (384-322 SM)

Beliau adalah seorang filsuf dan polymath Yunani, yang sedikit melenceng dalam memberikan definisi otak, dengan mengatakan bahwa otak adalah mekanisme pendinginan darah dan jantung dan merupakan pusat kecerdasan.

Dia berpendapat bahwa manusia berperilaku lebih rasional daripada hewan karena otak manusia yang lebih cepat mendinginkan darah panas, sehingga mencegah darah panas.

  • Herophilus dan Erasistratus (sekitar 300-240 SM)

Herophilus dari Calcedonia adalah seorang dokter Yunani dan Erasistratus dari Ceos merupakan seorang ahli anatomi dan dokter kerajaan Yunani, yang diketahui telah memberikan kontribusi yang cukup besar untuk otak dan anatomi sistem saraf.

Namun sayangnya, tulisan-tulisan mereka yang sangat berharga untuk perkembangan ilmu pengetahuan saat ini hilang dan kita hanya tahu tentang kontribusi mereka melalui sumber-sumber sekunder saja.

  • Galen Pergamon (129-200)

Dia adalah seorang ahli anatomi Yunani yang bekerja di Roma. Ia mengatakan bahwa otak adalah tempat atau organ yang bertekstur lunak, dimana indra diproses. Sedangkan otak kecil yang memiliki tekstur lebih padat dikatakan bertugas mengontrol otot.

  • Golgi (1843-1926)

Selama akhir tahun 1980-an, Gamillo Golgi, yang merupakan seorang dokter, ahli patologi dan ilmuwan Italia, menggunakan garam kromat perak untuk menunjukkan seperti apa neuron itu.

  • Santiago Ramon y Cajal (1852-1934)

Ahli patologi, ahli sejarah dan ahli syaraf Spanyol, mencoba memberikan penjelasan yang lebih jauh dari pernyataan yang telah diungkapkan Golgi sebelumnya dan membentuk doktrin neuron, yaitu : hipotesis bahwa neuron adalah unit fungsional otak.

Kemudian pada tahun 1906, Golgi dan Cajal secara bersama-sama dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk karya-karya ekstensif dan kategorisasi neuron di otak yang telah mereka kemukakan.

  • Hermann von Hemholtz (1821-1894)

Menjelang akhir abad ke-19, von Hemholtz, yaitu seorang dokter dan fisikawan Jerman, dengan sekelompok ilmuwan lain, menunjukkan adanya rangsangan listrik neuron dan bagaimana keadaan listrik dari neuron lain yang terkena oleh neuron yang distimulasi secara elektrik.

  • Pierre Paul Broca (1824-1880)

Seorang dokter Perancis, ahli bedah, ahli anatomi dan antropolog, bekerja pada pasien yang mengalami kerusakan otak. Setelah memeriksa pasien tersebut, pada akhirnya Dia sampai pada kesimpulan bahwa berbagai daerah di otak terlibat dalam fungsi-fungsi tertentu.

  • John Hughlings Jackson (1835-1911)

Seorang ahli saraf Inggris, melalui pengamatan pasien dengan epilepsi yang dideritanya, mengetahui bagaimana korteks motorik diatur saat mengawasi perkembangan kejang melalui tubuh.

  • Carl Wernicke (1848-1905)

Seorang dokter Jerman, ahli anatomi, psikiater dan ahli saraf, percaya bahwa bagian-bagian tertentu dari otak bertanggung jawab untuk memahami dan mengucapkan bahasa.

Dari tahun 1950 dan seterusnya, studi ilmiah dari sistem saraf membuat kemajuan yang sangat besar, terutama karena kemajuan yang dicapai di bidang lain dan terkait dengan ilmu tersebut, seperti ilmu saraf komputasi, elektrofisiologi dan biologi molekuler.

Berkat adanya semua kemajuan tersebut, para ahli saraf kini mampu mempelajari tentang struktur, fungsi, perkembangan, abnormalitas dan cara sistem saraf.

Dari beberapa pengertian yang dikemukakan oleh para ahli di atas, maka dapat kita ambil kesimpulan bahwasannya otak adalah organ kompleks yang terdiri dari banyak saraf, yang berfungsi dalam pengontrolan tubuh. Dan untuk mengetahui semua hal tersebut lebih jauh lagi, maka diperlukan sebuah ilmu khusus.

Ilmu yang dimaksud adalah neuroscience. Namun, masih banyak orang yang belum mengerti tentang ilmu ini dan lebih sering menggunakan istilah neurobiologi untuk menggambarkannya. Tidak salah memang menggunakan istilah itu, namun anda harus tahu kapan anda harus menggunakan keduanya.

Neurobiologi vs Neuroscience

Saat ini, neurosains sudah melibatkan beberapa eksperimental saintifik, sistematik dan investigasi teoritis atas sistem syaraf pusat dan periferal dari organisme biologik.

Metodologi empirik yang digunakan oleh para neurosaintis kini telah berkembang ke analisis biokimia dan genetika dari dinamika sel-sel syaraf individual dan unsur-unsur pokok molekularnya, hingga penyajian citra perseptual dan aktivitas motorik dalam otak. Bahkan saat ini sudah dilakukan pemodelan komputasional untuk mendukung neurosains.

Semakin ilmu ini berkembang, maka semakin banyak pula bermunculan teori-teori baru yang menyangkut soal otak dan neurosains tersebut.

Beberapa orang megatakan kalau ilmu saraf memiliki arti yang sama dengan neurobiologi. Namun, itu jelas sekali berbeda karena neurobiologi lebih melihat kepada sistem saraf, sementara neuroscience lebih mengacu pada apa pun yang berkaitan dengan sistem saraf.

Untuk lebih jelasnya, kami akan menjabarkan apa sebenarnya nerobiologi tersebut di bawah ini:

Neurobiologi adalah cabang biologi yang berhubungan dengan fungsi dan struktur sistem saraf. Lebih khusus lagi, neurobiologi ini berfokus pada sel dan jaringan sistem saraf, serta cara-cara di mana mereka dapat membentuk struktur dan sirkuit (jalur) untuk mengendalikan tubuh.

Sistem ini termasuk struktur umum, seperti otak, sumsum tulang belakang dan saraf. Neurobiologi dapat diklasifikasikan sebagai sub-disiplin dalam bidang fisiologi yang lebih luas. Yang dimaksud lebih luas di sini adalah neuroscience.

Ini adalah ilmu yang relatif luas sebagai bidang ilmiah dan dapat diterapkan untuk berbagai jenis organisme, termasuk manusia, hewan vertebrata (hewan dengan tulang punggung) dan invertebrata (hewan tanpa tulang punggung).

Istilah ‘neurobiologi’ memang sangat sering digunakan sebagai pengganti neuroscience, namun anda harus ingat kalau keduanya memiliki perbedaan. Adapun perbedaan utamanya adalah bahwa neurobiologi lebih terbatas hanya pada aspek biologis dari sistem ini dan bukan aspek interdisipliner yang bisa anda lihat dan temukan di dalam ilmu saraf (neurosains).

Secara umum, neurosains mencakup semua bidang ilmu saintifik yang terkait dengan sistem syarafPsikologi, sebagai studi saintifik proses mental, dapat dianggap sebagai sub-bidang neurosains, walaupun beberapa teoris pikiran dan tubuh tidak setuju dengan hal ini.

Menurut mereka, psikologi adalah studi proses-proses mental yang dapat dimodelkan dengan berbagai macam prinsip-prinsip dan teorti-teori abstrak, seperti psikologi perilaku dan kognitif tradisional, serta tidak berhubungan dengan yang namanya proses-proses saraf.

Karena semakin berkembangnya jumlah ilmuwan yang mempelajari bidang studi ini, beberapa organisasi neuroscience terkemuka pun telah dibentuk untuk menyediakan forum bagi semua ahli saraf dan pendidik.

Contohnya, International Brain Research Organization didirikan pada tahun 1960, International Society for Neurochemistry pada tahun 1963, European Brain and Behaviour Society pada tahun 1968 dan Society for Neuroscience pada tahun 1969.

Cabang utama Dari Neuroscience

 

Seperti yang sudah kami sebutkan bahwa neurosains memiliki cakupan yang jauh lebih luas dalam hal saraf. Cabang ilmu saraf tersebut dapat secara luas dikategorikan dalam disiplin ilmu berikut (ahli saraf biasanya mencakup beberapa cabang pada saat yang sama) :

  1. Afektif neuroscience : Dalam banyak kasus, penelitian dilakukan pada hewan laboratorium dan melihat bagaimana neuron berperilaku dalam kaitannya dengan emosi.
  2. Behavioral neuroscience : Studi tentang basis perilaku biologis. Melihat bagaimana otak memengaruhi perilaku.
  3. Ilmu saraf seluler : Studi tentang neuron, termasuk bentuk dan sifat fisiologisnya di tingkat sel.
  4. Neuroscience klinis : Melihat gangguan sistem saraf, sementara psikiatri misalnya, melihat pada gangguan pikiran.
  5. Neuroscience kognitif : Studi fungsi kognitif yang lebih tinggi yang ada pada manusia dan dasar saraf yang mendasarinya. Neuroscience kognitif menarik dari linguistik, psikologi dan ilmu kognitif. Cognitive neuroscientists dapat mengambil dua arah yang luas, yaitu: perilaku / eksperimental atau komputasi / pemodelan, tujuannya adalah untuk memahami sifat kognisi dari sudut pandang saraf.
  6. Neuroscience komputasi : Mencoba memahami bagaimana otak menghitung, menggunakan komputer untuk mensimulasikan dan memodelkan fungsi otak serta menerapkan teknik dari matematika, fisika dan bidang komputasi lainnya untuk mempelajari fungsi otak.
  7. Ilmu saraf budaya : Melihat bagaimana keyakinan, praktik dan nilai-nilai budaya dibentuk oleh dan membentuk otak, pikiran dan gen selama periode yang berbeda.
  8. Neurosains perkembangan : Melihat bagaimana sistem saraf berkembang pada basis seluler, seperti mekanisme dasar apa yang ada dalam perkembangan saraf.
  9. Molekul ilmu saraf : Studi tentang peran molekul individu dalam sistem saraf.
  10. Neuroengineering : Menggunakan teknik rekayasa untuk lebih memahami, mengganti, memperbaiki, atau memperbaiki sistem saraf.
  11. Neuroimaging : Cabang pencitraan medis yang berkonsentrasi pada otak. Neuroimaging digunakan untuk mendiagnosis penyakit dan menilai kesehatan otak. Ini juga dapat berguna dalam mempelajari otak, cara kerjanya dan bagaimana berbagai aktivitas memengaruhi otak.
  12. Neuroinformatics : Mengintegrasikan data di semua bidang ilmu syaraf, untuk membantu memahami otak dan mengobati penyakit. Neuroinformatika melibatkan perolehan data, berbagi, menerbitkan dan menyimpan informasi, analisis, pemodelan dan simulasi.
  13. Neurolinguistik : Mempelajari mekanisme saraf di otak yang mengontrol perolehan, pemahaman dan ujaran bahasa.
  14. Neurofisiologi : Melihat hubungan otak dan fungsinya, serta jumlah bagian tubuh dan bagaimana mereka saling berhubungan. Studi tentang bagaimana fungsi sistem saraf, biasanya menggunakan teknik fisiologis, seperti stimulasi dengan elektroda, saluran peka cahaya, atau pewarna yang sensitif terhadap ion atau tegangan.
  15. Paleoneurologi : Studi tentang otak kuno yang menggunakan fosil.
  16. Ilmu saraf sosial : Ini adalah bidang interdisipliner yang didedikasikan untuk memahami bagaimana sistem biologis menerapkan proses dan perilaku sosial. Neurosains sosial mengumpulkan konsep dan metode biologis untuk menginformasikan dan memperbaiki teori perilaku sosial. Ini menggunakan konsep dan data sosial dan perilaku untuk memperbaiki teori organisasi dan fungsi saraf.
  17. Sistem neuroscience : Mengikuti jalur aliran data dalam CNS (sistem saraf pusat) dan mencoba untuk menentukan jenis-jenis pemrosesan yang terjadi di sana. Ia menggunakan informasi itu untuk menjelaskan fungsi-fungsi perilaku.

Neuroscience dan Rekayasa Kecerdasan Otak

 

Anda pasti pernah menonton sejumlah film beraliran sci-fi yang mengangkat tentang rekayasa kecerdasan otak, bukan? Dimana rekayasa ini bisa membuat seseorang jauh lebih pintar atau jenius dari kebanyak orang. Bahkan bisa dibilang kalau kepintarannya melebihi kemampuan komputer canggih yang ada.

Nah, tampaknya hal tersebut tidak hanya bisa kita lihat di televisi ataupun film saja, melainkan bisa melihatnya secara langsung. Itu semua berkat penemuan teknologi dan ilmu yang telah diciptakan oleh manusia.

Namun meskipun begitu, untuk bisa mencapai atau sampai pada hal yang seperti ini, para ilmuwan masih perlu melakukan berbagai eksperimen atau penelitian.

Di sejumlah negara-negara maju yang ada di dunia, dimana perkembangan neurosains sangat pesat, ilmu tersebut sudah digunakan di dalam penelitian multidisiplin, seperti misalnya dalam bidang kedokteran untuk melakukan rekayasa terhadap berbagai penyakit yang ada hubungannya dengan saraf, genetika, metabolisma, hingga infeksi.

Menurut Irawan di Universitas Esa Tunggal,

“Neurosains merupakan cabang ilmu multidisplin, ilmu ini merupakan ilmu masa depan di bidang kedokteran. Karena seorang bioteknologi, farmakolog, perawat, ahli gizi dan ahli kesehatan masyarakat harus mengenal dan mempelajari ilmu neurosains ini sebagai landasan mengembangkan keilmuannya.”

Bahkan dalam perkembangannya, neurosains mampu merekayasa sistem kecerdasan otak manusia. Hal ini mungkin terdengar mustahil, tapi tidak menutup kemungkinan kalau dikedepannya para ilmuwa dunia bisa mewujudkannya. Kita haya perlu menunggu dan melihat apa yang akan terjadi dikedepannya.

Di dalam teknologi penelitian yang dikembangkan oleh neurosains, memanipulasi atau merekayasa sistem kecerdasaan otak merupakan keniscayaan yang dapat dilakukan oleh seorang ahli neurosains.

Itulah sebabnya mengapa kita tidak boleh langsung mengatakan kalau itu tidak akan mungkin terjadi atau berhasil. Jangan lupa kalau akan selalu ada sesuatu yang mampu mengubah hal yang mustahil menjadi mungkin, seperti merekayasa kecerdasaan otak.

Kalau berbicara tidak mungkin, dulunya kloning atau bayi tabung juga dipandang seperti itu. Tapi apa yang kita lihat sekarang? Banyak pasangan yang tidak bisa atau sulit mendapatkan anak yang mulai beralih kepada teknologi bayi tabung. Lantas, mengapa kita menutup kemungkinan untuk rekayasa kecerdasan otak ini?

Kecerdasan otak yang dapat direkayasa kemungkinan bisa dilakukan dengan mengkloning sel neuron baru untuk menggantikan sel neuron yang telah rusak. Meskipun untuk saat ini kebenarannya masih belum terlihat, namun bukan berarti itu tidak akan mungkin terjadi kan?

Ilmu neurosains saat ini sangatlah diperlukan, terutama di wilayah urban, dimana terdapat banyak penyakit degeneratif yang menyerang populasi, menyebabkan beberapa anggota masyarakat harus lari ke luar negeri untuk melakukan pengobatan.

Kesimpulan

Dari penjelasan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa secara umum otak dengan segala kapasitas di dalamnya, merupakan sesuatu yang bisa dikatakan masih menjadi misteri, karena manusia masih masih belum banyak mengetahui otak tersebut secara keseluruhan.

Beberapa masih sedang mencoba melakukan penelitian yang lebih jauh dengan menggunakan ilmu neurosains yang telah kami sebut dan jelaskan di atas.

Tapi meskipun masih banyak hal yang perlu dicari tahu tentang otak tersebut, namun hal tersebut masih bisa dipelajari melalui pendekatan berbagai disiplin ilmu serta keilmuan. Otak manusia pada dasarnya merupakan karunia Tuhan yang amat luar biasa, yang memungkinkan manusia dapat berpikir, memiliki perasaan, dan menggunakan bahasa.

Kelebihan tersebut menyebabkan manusia mampu belajar dan berpikir tingkat tinggi. Oleh karena itu, perlu dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya.

Dengan demikian, cepat atau lambat, menurut saya, pada masanya nanti, Neurosains akan menjadi kiblat utama dan paling mendasar dalam dunia pendidikan, keilmuan, dalam rangka membangun serta memperbaiki kualitas hidup dam kehidupan manusia secara pribadi maupun kelompok, iptek, ekonomi, politik, olahraga dan lain sebagainya. Apakah anda sependapat dengan saya?