Kehebatan Sistem Navigasi Gps Pada Otak



Di kala digital menyerupai ketika ini, akomodasi untuk memperoleh gosip suatu daerah sanggup dengan gampang kita lacak dengan GPS (Global Positioing System). Namun, apa yang terjadi dengan orang dahulu ketika alat GPS belum ada? Ternyata Tuhan sudah menyiapkan sistem navigasi ini kepada beberapa binatang bahkan kepada manusia. Seperti apakah bentuk sistem navigasi tersebut? 

Sejarah inovasi sistem navigasi ini ada di sistem saraf kranial (baca: otak) yang pertama kali ditemukan oleh John O'Keefe pada tahun 1971 dengan memakai percobaan tikus (1). Dia menemukan bahwa ada potongan sel saraf di otak tikus bisa aktif ketika berada di lingkungan tertentu. Kemudian beliau mengusulkan konsep "place cell" yang merupakan peta navigasi dalam otak di potongan hippocampus. Percobaan untuk mengetahui aktivasi place cell yang dilakukan yakni dengan memakai tikus yang diberi jalur berliku (Lihat video dibawah!). Place cell mencoba mengenali sirkuit yang dilewati tikus tersebut sehingga akan terekam dalam memori otak.

Dalam inovasi ini, O’Keefe memperlihatkan selesai bahwa hippocampus akan mencipatkan sejumlah peta ruangan yang didasarkan pada acara place cell yang aktif dalam kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Itulah sebabnya, ingatan wacana suatu daerah sanggup disimpan sebagai suatu perpaduan dari aktivitas place cell di hippocampus.

Place cell yang aktif akan mengenali suatu daerah atau lingkunganya yang disebut "place field". Place cell juga akan terbentuk ketika berada di lingkungan (place field) yang gres (2). Dengan demikian, place cell disebut juga sebagi peta kognitif.





Setelah inovasi place cell pada tahun 1971, tiga dekade kemudian May-Britt och dan Edvard I. Moser pada tahun 2005 menemukan adanya sistem navigasi pada sel saraf lain di potongan otak selain hippocampus tepatnya di entorhinal cortex (3). Entorhinal cortex (EC) akan aktif ketika binatang uji tikus melewati lokasi tertentu. Kemampuan algoritma sel saraf EC mengintegrasikan tempat, jarak, dan arah. Dalam penelitian tersebut, sel saraf yang aktif akan membentuk tumpuan heksagonal sehingga disebut sebagai "grid cell".



Mereka berdua sanggup memetakan koneksi antara hippocampus pada tikus yang sedang bergerak di dalam ruangan dengan tumpuan acara di entorhinal cortex. Dalam keadaan ini, grid cell akan aktif ketika melewati beberapa jalur yang diatur dalam bentuk heksagonal. Masing-masing grid cell ini membentuk tumpuan spasial yang unik dan selanjutnya masing-masing grid cell akan menyusun koordinat yang bertujuan untuk memilih navigasi.





Place cell fokusnya memilih spot tunggal sementara grid cell mampu membentuk koordinat antar spot dalam bentuk heksagonal. Place cell dan Grid cell keduanya saling sinergi sebagai sistem navigasi. Keduanya bertujuan untuk memilih arah suatu tempat. Secara keseluruhan, keduanya yaitu sistem navigasi GPS yang ada di dalam otak.



Berkat temuan ini, John O'Keefe serta pasangan suami istri May-Britt Moser dan Edvard I. Moser mendapat hadiah nobel pada tahun 2014 di bidang Fisiologi / Kedokteran. Penemuan mereka menjawab teka teki mengapa tikus selalu bisa dengan sempurna mengetahui posisi yang pernah disinggahi.