Sistem Saraf C. elegans Mengungkap Pengaruh Perbedaan Gender terhadap Perilaku dan Reproduksi

C. elegans hermaprodit yang memiliki 302 neuron, di mana 200 di antaranya terletak di kepalanya, menunjukkan perbedaan sistem saraf yang menakjubkan berdasarkan gender, serta bagaimana perbedaan ini mempengaruhi perilaku, reproduksi, dan penuaan. Peneliti dari Northeastern University membandingkan aktivitas otak dari C. elegans jantan dan hermaprodit, cacing kecil yang banyak digunakan dalam penelitian biologi, untuk memahami bagaimana gender mempengaruhi perbedaan sistem saraf jantan dan betina. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Current Biology, menunjukkan bahwa hampir setiap neuron sensorik kimia merespons setidaknya satu jenis sinyal kimia yang berbeda tergantung pada gender hewan, "ini menunjukkan bahwa sirkuit dimorfisme gender ada secara umum dan tergantung pada rangsangan,"

tulis para peneliti dalam studi tersebut. Karena sistem saraf jantan dan hermaprodit menunjukkan perbedaan yang luas dalam pemrosesan informasi, kepala peneliti mengatakan kepada Northeastern University bahwa pertanyaan inti mereka adalah bagaimana struktur otak terkait dengan fungsi otak.

Perbedaan Gender dalam Sistem Saraf

Pada C. elegans hermaprodit yang panjangnya 1 milimeter, menurut data dari Northeastern University, sistem sarafnya memiliki 302 neuron, sementara jantan memiliki sekitar 387 neuron. Vivek Venkatachalam, profesor fisika di Northeastern University, menjelaskan bahwa cacing ini terutama adalah hewan sensorik kimia yang sangat bergantung pada penciuman dan rasa. Para peneliti memantau respons berbagai neuron ketika cacing menghadapi rangsangan kimia (termasuk bau, garam, dan feromon). Melalui teknik pencitraan kalsium, yang dapat mengukur perubahan tingkat kalsium di dalam neuron, mereka melacak perubahan aktivitas saraf di kepala hewan.

Tim menemukan bahwa respon sensorik tidak hanya berbeda antara gender, tetapi juga tergantung pada rangsangan. "Kami sudah tahu bahwa sistem saraf jantan dan hermaprodit cacing berbeda dalam beberapa hal, tetapi sebuah diagram koneksi hanya dapat memberi tahu Anda bagian mana dari otak yang benar-benar berfungsi," kata Javier Apfeld, profesor biologi di Northeastern University, dalam laporan di Northeastern University.

Spesifikasi Gender dalam Respon Sensorik

Tim menemukan bahwa respon sensorik tidak hanya bervariasi berdasarkan gender, tetapi juga bervariasi berdasarkan rangsangan, dan mengidentifikasi respon spesifik gender di neuron yang terkait dengan makan dan pencernaan. "Dimorfisme dan monomorfisme aktivitas ini ada pada tingkat yang lebih rendah di neuron penghubung, dan pada neuron motorik bahkan lebih rendah, yang menunjukkan bahwa neuron sensorik adalah sumber dan lokasi utama aktivitas dimorfisme gender," lapor para peneliti. Para peneliti juga menyelidiki apakah perbedaan aktivitas saraf sesuai dengan perbedaan koneksi fisik antar neuron. Para ilmuwan membandingkan aktivitas saraf yang diamati pada cacing dengan peta koneksi sinapsis yang dipublikasikan sebelumnya, atau yang dikenal sebagai konektom (connectomes).

Para peneliti menemukan bahwa perbedaan fungsi neuron tidak sama dengan perbedaan koneksi fisik. Dengan kata lain, para peneliti menyelidiki apakah aktivitas saraf sesuai dengan koneksi fisik antar neuron. Mereka menemukan bahwa perbedaan struktural tidak memprediksi perubahan fungsi.

"Aktivitas fungsional yang kami ukur dibandingkan dengan konektom sinapsis yang diterbitkan untuk kedua gender menunjukkan bahwa dimorfisme gender dalam koneksi fungsional berbeda dan saling melengkapi dengan dimorfisme gender dalam koneksi sinapsis," kata penelitian tersebut. Temuan ini mungkin memberikan dasar untuk menyelidiki perbedaan gender dalam sistem saraf spesies lain. Namun, Venkatachalam memperingatkan bahwa hasil dari cacing tidak selalu dapat diterapkan langsung pada manusia. "Tujuannya adalah untuk mempelajari prinsip-prinsip komputasi saraf yang berlaku secara global," simpulnya dalam berita Northeastern University.

Penelitian C. elegans Mengungkap Makna Perbedaan Gender dalam Sistem Saraf

Penelitian ini menyelidiki sistem saraf C. elegans hermaprodit secara mendalam, mengungkap bagaimana gender mempengaruhi perilaku dan reproduksinya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan fungsi neuron tidak sepenuhnya bergantung pada koneksi fisik, yang menantang pandangan tradisional. Melalui analisis respon sensorik, para ilmuwan menemukan bahwa dimorfisme gender memainkan peran penting dalam sistem saraf. Temuan ini tidak hanya meningkatkan pemahaman tentang sistem saraf cacing, tetapi juga dapat memberikan referensi untuk penelitian perbedaan gender pada spesies lain di masa depan, lebih lanjut mendorong perkembangan ilmu saraf.