Otak manusia setiap detik memproses ribuan sinyal sensorik dan memberikan perintah biologis. Bagaimana prosesnya? Ilmuwan harus mensimulasikan kerja otak manusia dengan 100 milyar sel sarafnya untuk mengetahuinya.
Foto: picture-alliance/dpa/A. Weigel
Iklan
Apakah robot bisa dilengkapi dengan perasaan dan kesadaran? Untuk merealisasikan visi ini, ilmuwan perlu pusat pengontrolan yang berbasis dalam otak manusia. Ini sebuah proyek superlatif dan bertujuan untuk mengerti otak dan mensimulasikannya dalam komputer.
Alois Knoll dari Universitas Teknik München adalah salah satu dari banyak ilmuwan di Eropa yang berupaya mengungkap cara kerja otak. "Ide dasar proyek Human Brain adalah: membuat simulasi komputer dari sebanyak mungkin fungsi otak hewan mamalia. Jadi langkah pertamanya, orang harus mengerti bagaimana semua ini berfungsi. Bagaimana cara neuron atau komponen otak berfungsi. Bagaimana mereka bekerjasama dan bagaimana meniru cara kerja mereka lewat komputer, yang pada dasarnya mengolah angka. "
Jika dibandingkan dengan otak manusia, otak tikus dengan 70 juta neuron sangat kecil, tapi strukturnya serupa. Jadi langkah pertama adalah simulasi otak tikus yang tidak terlalu rumit. Dan dikaitkan dengan pertanyaan, bagaimana otak menyampaikan informasi ke tubuh virtual. Otak memproses impresi dari sensor dan menghasilkan komando biologis yang, misalnya, menyulut reaksi emosi. Bagaimana jalan proses ini?
Sistem Navigasi Otak
03:48
This browser does not support the video element.
Untuk mereproduksi otak manusia yang punya 100 milyar neuron, harus diperoduksi lebih dari satu superkomputer raksasa baru. Dengan processor 150.000 , apa yang disebut SuperMUC di München adalah salah satu komputer paling besar di dunia. Dan itu saja tidak cukup untuk simulasi otak manusia.
Prof. Alois Knoll: "Kalau orang mengira-ngira kapasitas sebuah neuron dalam bentuk kapasitas komputer, mungkin bisa dibilang, komputer seperti SuperMUC hanya punya seperempat persen kapasitas otak manusia."
Kalau berbicara soal matematika murni, manusia, bahkan kalah dengan kalkulator kecil yang bisa ditempatkan di saku. Sebaliknya, manusia mampu menangkap makna situasi di sekeliling kita dalam beberapa detik, termasuk juga membedakan antara informasi penting dan tidak penting. Sedangkan komputer dalam waktu singkat kewalahan jika dimasukkan data yang tidak disaring. Selebihnya, komputer berkemampuan tinggi perlu tenaga listrik sebanyak yang diperlukan sebuah kota kecil. Sedangkan otak hanya perlu energi sebanyak yang diperlukan bola lampu.
Generasi komputer baru akan mendapat otak manusia dan cara berfungsinya sebagai pola tertentu, seperti halnya pada apa yang disebut SpiNNaker-Chips. "SpiNNaker mengkombinasikan masing-masing 18 prosesor lengan sederhana dalam sebuah chip dengan sebuah jaringan sederhana yang memungkinkan tukar-menukar data antara 18 chip ini dalam cara yang biasanya tidak dilakukan orang, yaitu secara asynchronous", ujar Knoll.
Zat Paling Berbahaya di Dunia Bagi Otak
Hati-hati, beberapa jenis bahan kimia beracun sangat berbahaya bagi perkembangan otak janin dan anak-anak. Studi Project TENDR tujukkan mulai dari gangguan perkembangan syaraf, autisme, hinga hiperaktivitas (ADHD).
Foto: Colourbox
Pestisida
Pestisida organofosfat digunakan dalam pertanian dan perkebunan, untuk membasmi hama tanaman. Udara yang tercemar pestisida, jika dihirup dalam jangka panjang bisa merusak sistem saraf otak dan menyebabkan parkinson. Paparan pestisida pada ibu hamil berpotensi mengganggu struktur otak janin yang berpengaruh pada kecerdasan. Pastikan kebersihan bahan makanan sebelum dikonsumsi.
Foto: M. Frolow
PBDE
Paparan senyawa Polybrominated diphenyl ether (PBDE) -yang digunakan untuk produk tahan api, termasuk tekstil, furnitur atau karpet - bisa menurunkan kecerdasan anak & memicu hiperaktivitas. Senyawa retardan tersebut menguap dan menyebar lalu mengendap dalam tubuh manusia. PBDE yang terakumulasi dalam tubuh manusia dalam jangka waktu lama dapat menyebabkan kerusakan otak & saraf.
Foto: imago/Science Photo Library
Polusi udara
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) dari emisi gas buang kendaraan, pembakaran batu bara, atau asap rokok merupakan racun polusi udara. Anak yang memiliki tingkat kadar PAH tinggi kemungkinan bisa menderita depresi, kecemasan berlebihan dan sukar berkonsentrasi. Kemungkinan lainnya adalah, anak yang memiliki tingkat PAH tinggi tingkat IQ-nya juga cenderung lebih rendah.
Foto: picture-alliance/dpa
Timbal
Timbal (Pb) lazimnya digunakan dalam industri baterai, karet, kabel, zat pewarna atau cat, sebagai imbuhan zat anti "knocking" pada bensin, solder atau penyambung pipa air tahan korosi. Perempuan hamil yang pada tulangnya terakumulasi cemaran timbal, dapat memicu gangguan pertumbuhan otak pada anak yang dikandung. Timbal dapat menurunkan tingkat kecerdasan.
Foto: picture-alliance/dpa/M. Gambarini
Merkuri
Merkuri sering digunakan dalam krim pemutih atau krim antiseptik dan juga di pertambangan emas tradisional. Penggunaan merkuri dapat memicu cacat pada janin, mengganggu saluran darah ke otak, bahkan menyebabkan kerusakan otak permanen seperti Kasus Minamata. Kini penggunaan merkuri di seluruh dunia sangat dibatasi.
Foto: picture alliance/WILDLIFE/D. Harms
PCB
Polychlorinated biphenyls (PCB) mengubah cara sel-sel otak berkembang. PCB digunakan dalam berbagai macam komponen elektronik dan pestisida. PCB menjadi salah satu penyebab beragam gangguan perkembangan saraf, termasuk ADHD, ketidakmampuan belajar, defisit sensorik, keterlambatan perkembangan dan retardasi mental.
Foto: Colourbox
6 foto1 | 6
Agar bisa menguji simulasi mereka, ilmuwan telah mengembangkan robot jenis baru yang direncanakan akan bisa melaksanakan tugas yang diberikan otak virtual, misalnya memproses gerakan. Sebuah robot dengan sistem mekanikal dari tubuh manusia dan tulang belakang elastis, juga urat dan sendi. Tujuannya, agar robot bisa bergerak fleksibel seperti manusia. Tapi untuk itu, robot harus dikontrol dengan sensitivitas yang sesuai.
Pakar informatika Dr. Florian Röhrbein: "Pada robot antropometris tantangan terbesarnya adalah, orang perlu struktur kontrol baru, karena orang tidak punya motor pada sendi seperti pada robot-robot yang digunakan dalam industri. Di sini robot punya urat, sendi dan tulang. Dan ini tantangan besar bagi ilmu pengetahuan, untuk mengembangkan strategi kontrol. Dan untuk itu kita juga bisa mencontoh otak. Kita bisa melihat dari ilmu syaraf, bagaimana manusia mengendalikan sendi."
Masih banyak riset diperlukan, sebelum otak virtual mampu mengontrol tubuh mesin dengan sempurna. Jika robot nantinya akan bisa murni menunjukkan perasaan, ilmuwan harus mengerti dulu otak manusia.
Apa Yang Terjadi pada Otak Jika Anda Dikhianati?
Sudah pernah dikhianati? Mungkin dikhianati pacar? Rasanya sakit. Tapi bukan perasaan saja yang sakit. Ternyata dikhianati ada dampaknya juga pada otak, dan itu terbukti lewat sains.
Foto: Colourbox
Otak Memberikan Reaksi Rasa Sakit
Peneliti di Universitas Michigan mengadakan riset tentang rasa sakit pada tubuh. Menurut hasil pindai aktivitas otak, terdeteksi adanya reaksi ketika sukarelawan mengalami sengatan api ringan pada tubuh. Kemudian otak kembali dipindai ketika sukarelawan diminta menatap foto bekas pacar mereka. Ternyata bagian otak yang memberikan reaksi terhadap dua situasi berbeda itu sama.
Foto: Colourbox
Otak Bereaksi Seperti pada Ketagihan Kokain
Bagi otak, perasaan cinta berefek sama seperti kokain. Pola ketagihan dan rasa senang jika terpenuhi keinginannya ternyata sama pada kedua situasi. Demikian ilmuwan dari Universitas California-Berkeley. Otak orang yang rasakan cinta tunjukkan aktivitas jelas pada bagian caudate nucleus, yang melepas banyak substansi kimia yang timbulkan rasa senang. Jika ketagihan tak terpenuhi, reaksi juga sama.
Studi dari Albert Einstein College of Medicine atas 15 orang dewasa menunjukkan, orang yang baru putus dengan pacar tapi masih sayang kepada dia, menunjukkan peningkatan aktivitas otak yang berkaitan erat dengan dopamine, yang juga dikenal sebagai "hormon kebahagiaan". Akibatnya, terutama perempuan, terus menerus memikirkan situasi yang menyebabkan hubungan putus.
Foto: Fotolia/pressmaster
Kemampuan Menentukan Pilihan Meningkat
Walaupun menyakitkan, dikhianati menyebabkan orang bisa menentukan pilihan, atau pasangan, lebih baik setelahnya. Demikian hasil studi atas 5.705 perempuan di 96 negara tentang konsekuensi putusnya hubungan karena pasangan berkhianat. Riset dilakukan antara enam bulan sampai setahun setelah hubungan terputus.
Foto: Fotolia/LE image
Pria dan Perempuan Bereaksi Berbeda
Studi atas 130 orang di Toronto, Kanada bertujuan meneliti apakah perempuan dan pria bereaksi sama jika dikhianati. Ternyata berbeda dari dugaan para pakar, pria merasakan penyesalan dan kesengsaraan jika tidak setia secara seksual. Sementara perempuan lebih menyesal jika melakukan pengkhianatan emosional.
