Penelitian atlas otak bertujuan untuk mengungkap dasar jaringan saraf yang melandasi persepsi, gerakan, pembelajaran, ingatan, dan pengambilan keputusan dengan menciptakan "peta otak" secara berpresisi, sehingga memungkinkan pelokalan yang akurat terhadap berbagai jenis sel saraf dan pola konektivitas jaringannya.

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Tim ilmuwan China, bekerja sama dengan peneliti internasional, berhasil mencapai terobosan dalam pemetaan otak, dengan sepuluh studi penting mengenai atlas otak skala meso (mesoscale) diterbitkan sebagai koleksi penelitian unggulan dalam jurnal Cell Press pada Kamis (10/7).

Penelitian atlas otak bertujuan untuk mengungkap dasar jaringan saraf yang melandasi persepsi, gerakan, pembelajaran, ingatan, dan pengambilan keputusan dengan menciptakan "peta otak" secara berpresisi, sehingga memungkinkan pelokalan yang akurat terhadap berbagai jenis sel saraf dan pola konektivitas jaringannya.

Dengan mengintegrasikan teknologi canggih pencitraan otak beresolusi tinggi, analisis transcriptomic spasial, dan teknologi kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI), tim peneliti berhasil menciptakan atlas otak skala meso komprehensif yang mencakup berbagai spesies dengan resolusi sel tunggal.

Sepuluh studi terkait telah diterbitkan dalam jurnal-jurnal terkemuka, termasuk Cell and Neuron, yang menunjukkan peningkatan keahlian dan kepemimpinan China yang kian besar di kancah internasional dalam penelitian pemetaan otak skala meso.

"Penelitian kami telah berhasil memperluas pemetaan otak dari hewan pengerat hingga primata," ungkap Muming Poo, direktur ilmiah di Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology (CEBSIT) di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS).

"Otak primata jauh lebih kompleks dibandingkan otak hewan pengerat," ujar Poo, sembari menambahkan bahwa tim peneliti telah melakukan analisis mendalam terhadap jenis-jenis sel otak, pola konektivitas saraf, karakteristik perkembangan dan evolusi, serta mekanisme molekuler gangguan otak pada makaka dan spesies lainnya. "Ini merupakan tonggak krusial dalam penelitian kami."

Koleksi yang baru diterbitkan ini mencakup spesies-spesies penting, mulai dari reptil dan unggas, hingga hewan pengerat, primata nonmanusia, dan manusia. Dengan mengintegrasikan data multi-omic, termasuk transcriptomic dan connectomic, sumber daya ini secara signifikan memperluas basis data atlas otak internasional untuk perbandingan lintas spesies serta perubahan spatiotemporal dari jenis sel dan koneksi neuron selama proses perkembangan dan evolusi.

"Pencapaian ini bergantung pada sejumlah inovasi dalam teknologi pemetaan otak yang dikembangkan di institusi-institusi China yang berpartisipasi," sebut Sun Yangang, peneliti utama di CEBSIT.

"Pencapaian ini mencakup dua kemajuan teknis. Pertama, kemajuan dalam transcriptomic spasial sel tunggal pada sampel jaringan besar otak primata, yang sangat penting untuk penentuan jenis sel pada otak normal maupun yang mengalami gangguan. Kedua, kemampuan untuk memperoleh citra koneksi neuron dengan resolusi submikron dan rekonstruksi tiga dimensi (3D) ber-throughput tinggi dari morfologi akson, serta penyusunan dan analisis data," kata Sun.

Rangkaian pencapaian tersebut diraih oleh lebih dari 300 ilmuwan, termasuk para peneliti dari CEBSIT, Institut Suzhou untuk Brainsmatics di bawah naungan Universitas Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Huazhong, Universitas Ilmu Pengetahuan dan Teknologi China, Institut Riset BGI, serta berbagai lembaga penelitian China lainnya, bersama dengan para peneliti dari Prancis, Swedia, dan Inggris.

"Penelitian pemetaan otak primata ditandai oleh lamanya waktu yang dibutuhkan untuk pengumpulan data serta besarnya volume data yang harus disimpan dan dianalisis," papar Poo. "Kami menyerukan kolaborasi ilmiah global yang berkelanjutan untuk bersama-sama mendorong kemajuan menuju tujuan yang cukup ambisius, yaitu mengungkap atlas peta otak skala meso pada otak primata, termasuk otak manusia."

Laporan: Redaksi