Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Lalat Buah Memiliki Kemampuan Kognitif Yang Canggih seperti Mamalia-manusia

Dalam sebuah studi baru, para peneliti di Kavli Institute for Brain and Mind (KIBM) Universitas California San Diego telah menemukan bahwa Lalat buah (Drosophila melanogaster) memiliki kemampuan kognitif yang lebih maju daripada yang diyakini sebelumnya. Menggunakan lingkungan realitas virtual imersif yang dibuat khusus, manipulasi neurogenetik, dan pencitraan aktivitas otak real-time in vivo, para ilmuwan menyajikan bukti baru pada 16 Februari di jurnal Nature tentang hubungan luar biasa antara kemampuan kognitif lalat dan mamalia.

Pendekatan multi-tier dari penyelidikan mereka menemukan perhatian, memori kerja dan kemampuan seperti kesadaran pada lalat buah, kemampuan kognitif yang biasanya hanya diuji pada mamalia. Para peneliti dapat mengamati pembentukan, keteralihan, dan akhirnya memudarnya jejak memori di otak kecil mereka.

"Meskipun kurangnya kesamaan anatomi yang jelas antara manusia dan lalat, penelitian ini berbicara tentang fungsi kognitif kita sehari-hari apa yang kita perhatikan dan bagaimana kita melakukannya," kata penulis senior studi Ralph Greenspan, seorang profesor di UC San Diego Division of Biological Sciences dan direktur asosiasi KIBM. "Karena semua otak berevolusi dari nenek moyang yang sama, kita dapat menggambar korespondensi antara daerah otak lalat dan mamalia berdasarkan karakteristik molekuler dan bagaimana kita menyimpan ingatan kita."

Untuk sampai pada inti dari temuan baru mereka, para peneliti menciptakan lingkungan realitas virtual yang imersif untuk menguji perilaku lalat melalui stimulasi visual dan menggabungkan citra yang ditampilkan dengan laser infra-merah sebagai stimulus panas. Arena panorama 360 derajat yang dekat memungkinkan Drosophila mengepakkan sayapnya dengan bebas sambil tetap tertambat, dan dengan realitas virtual yang terus diperbarui berdasarkan gerakan sayapnya (dianalisis secara real-time menggunakan kamera penglihatan mesin berkecepatan tinggi), hal itu memberi lalat ilusi terbang bebas di dunia. Ini memberi para peneliti kemampuan untuk melatih dan menguji lalat untuk tugas-tugas pengkondisian dengan memungkinkan serangga untuk mengarahkan menjauh dari gambar yang terkait dengan stimulus panas negatif dan menuju gambar kedua yang tidak terkait dengan panas.

Mereka menguji dua varian pengkondisian, satu di mana lalat diberi stimulasi visual yang tumpang tindih dalam waktu dengan panas (pengkondisian penundaan), keduanya berakhir bersamaan, atau pengkondisian jejak kedua, dengan menunggu 5 hingga 20 detik untuk mengirimkan panas setelah pertunjukan dan menghilangkan rangsangan visual. Intervensi waktu dianggap sebagai interval "jejak" di mana lalat mempertahankan "jejak" stimulus visual di otaknya, sebuah fitur yang menunjukkan perhatian, memori kerja dan kesadaran sadar pada mamalia.

Para peneliti juga mencitrakan otak untuk melacak aktivitas kalsium secara real-time menggunakan molekul fluoresen yang mereka rekayasa secara genetik ke dalam sel otak mereka. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk merekam pembentukan dan durasi memori hidup lalat karena mereka melihat jejak berkedip dan mati saat ditahan dalam memori jangka pendek (kerja) lalat. Mereka juga menemukan bahwa gangguan yang terjadi selama pelatihan, hembusan udara yang lembut membuat memori visual memudar lebih cepat, menandai pertama kalinya para peneliti mampu membuktikan gangguan seperti itu pada lalat dan mengimplikasikan kebutuhan perhatian dalam pembentukan memori di Drosophila .

"Pekerjaan ini menunjukkan tidak hanya bahwa lalat mampu melakukan bentuk pengkondisian jejak yang lebih tinggi ini, dan bahwa pembelajaran dapat dialihkan seperti pada mamalia dan manusia, tetapi aktivitas saraf yang mendasari proses perhatian dan memori kerja ini pada lalat menunjukkan kesamaan yang luar biasa dengan mereka. pada mamalia," kata Dhruv Grover, anggota fakultas penelitian KIBM UC San Diego dan penulis utama studi baru tersebut.

"Karya ini menunjukkan bahwa lalat buah dapat menjadi model yang kuat untuk mempelajari fungsi kognitif yang lebih tinggi. Sederhananya, lalat terus membuat takjub betapa pintarnya lalat."

Para ilmuwan juga mengidentifikasi area otak lalat tempat memori terbentuk dan memudar area yang dikenal sebagai badan ellipsoid kompleks pusat lalat, lokasi yang sesuai dengan korteks serebral di otak manusia.

Lebih lanjut, tim peneliti menemukan bahwa dopamin neurokimia diperlukan untuk pembelajaran semacam itu dan fungsi kognitif yang lebih tinggi. Data tersebut mengungkapkan bahwa reaksi dopamin semakin terjadi lebih awal dalam proses pembelajaran, akhirnya mengantisipasi datangnya stimulus panas.

Para peneliti sekarang sedang menyelidiki rincian tentang bagaimana perhatian dikodekan secara fisiologis di otak. Grover percaya pelajaran yang dipetik dari sistem model ini kemungkinan akan secara langsung menginformasikan pemahaman kita tentang strategi kognisi manusia dan gangguan saraf yang mengganggu mereka, tetapi juga berkontribusi pada pendekatan rekayasa baru yang mengarah pada terobosan kinerja dalam desain kecerdasan buatan.


Jurnal Referensi:
  • Dhruv Grover, Jen-Yung Chen, Jiayun Xie, Jinfang Li, Jean-Pierre Changeux, Ralph J. Greenspan. 2022. Differential mechanisms underlie trace and delay conditioning in Drosophila. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04433-6


Post a Comment for "Lalat Buah Memiliki Kemampuan Kognitif Yang Canggih seperti Mamalia-manusia"