BAGIKAN
Credit: Seanbatty

Apa yang membuat manusia berbeda dengan spesies lainnya, salah satunya adalah kecerdasan kognitif. Di mana telah membuat manusia bisa mengubah informasi menjadi ilmu pengetahuan hingga menciptakan berbagai kemajuan teknologi seperti sekarang.

Kemampuan kognitif, seperti penalaraan dan bahasa, terkait erat dengan jumlah neokorteks di dalam otak. Para peneliti telah lama mempelajari sejenis gen tertentu yang disebut ARHGAP11B yang hanya ditemukan pada manusia.

Para peneliti sebelumnya telah menunjukkan bahwa ketika salah satu gen pemicu kecerdasan pada otak manusia yang selanjutnya diekspresikan secara genetik pada janin primata marmorset, maka otak dari kera keci itu bertambah besar.

Namun penelitian tentang otak menggunakan hewan – kera besar – mendapatkan kontroversi. Untuk itu para peneliti mengembangkan otak buatan yang dikultur di laboratorium menggunakan sel punca. Organ tubuh buatan seperti ini dikenal juga sebagai organoid.

“Organoid otak ini memungkinkan kami untuk menyelidiki pertanyaan sentral tentang ARHGAP11B ,” kata Wieland Huttner dari MPI-CBG, dalam sebuah pernyataan.

“Dalam penelitian sebelumnya kami dapat menunjukkan bahwa ARHGAP11B dapat memperbesar otak primata. Namun, sebelumnya tidak jelas apakah ARHGAP11B memiliki peran besar atau kecil dalam pembesaran evolusi neokorteks manusia,” kata Wieland Huttner.

Untuk memperjelas hal ini, gen ARGHAP11B pertama kali dimasukkan ke dalam struktur organoid simpanse yang mirip ventrikel otak.

“Studi kami menunjukkan bahwa gen dalam organoid simpanse menyebabkan peningkatan sel induk otak yang relevan dan peningkatan neuron yang memainkan peran penting dalam kemampuan mental manusia yang luar biasa,” kata Michael Heide, penulis utama studi tersebut, yang juga kepala dari Junior Research Group Brain Development and Evolution di DPZ dan karyawan di MPI-CBG.

Sebuah organoid otak berukuran sekitar 3 milimeter yang terbuat dari sel induk simpanse. Sel induk otak diwarnai merah; sel induk otak yang menerima gen ARHGAP11B ditampilkan dalam warna hijau. Credit: Jan Fischer

Ketika gen ARGHAP11B tersingkir di organoid otak manusia atau fungsi protein ARHGAP11B dihambat, jumlah sel induk otak ini menurun ke tingkat otak simpanse.

“Dengan demikian kami dapat menunjukkan bahwa ARHGAP11B memainkan peran penting dalam perkembangan neokorteks selama evolusi manusia,” kata Michael Heide.

Julia Ladewig dari HITBR, penulis utama ketiga, menambahkan: “Mengingat peran penting ARHGAP11B ini, selanjutnya dapat dibayangkan bahwa perkembangan tertentu yang salah dari neokorteks mungkin disebabkan oleh mutasi pada gen ini.”

Penelitian ini telah dipublikasikan di EMBO Reports.