Komunikasi antarsel melalui jaringan nanotube dendritik di otak

• Tim peneliti mengungkap struktur nanotube antarsel yang ada di otak
• Jaringan nanotube dendritik ini memungkinkan transmisi sinyal antarsel otak
• Jaringan tersebut berperan penting dalam pemrosesan informasi oleh neuron di otak
• Beberapa departemen di Johns Hopkins University School of Medicine berpartisipasi dalam penelitian bersama
• Penelitian ini mencakup beragam peran, mulai dari riset dasar hingga visualisasi, verifikasi, perencanaan, dan supervisi

---

Institusi penelitian dan departemen yang berpartisipasi

• Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
• Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA

Peran utama dalam penelitian

• Penelitian ini mencakup konseptualisasi, pendanaan, investigasi eksperimen, pengembangan metodologi, manajemen proyek, penyediaan sumber daya, supervisi penelitian, verifikasi hasil, visualisasi data, serta penulisan dan peninjauan makalah
• Sejumlah peneliti berkolaborasi untuk membentuk lingkungan riset multidisipliner

Signifikansi penelitian

• Penelitian ini menekankan keberadaan dan fungsi struktur nanotube dendritik sebagai bentuk baru jalur komunikasi antarneuron di otak
• Struktur ini menunjukkan kemungkinan pertukaran informasi melalui jaringan nanotube mikro yang sebelumnya belum diketahui
• Hal ini memberikan kontribusi penting dalam memperluas pemahaman tentang sirkuit saraf dan mekanisme transmisi informasi di dalam otak

[GN⁺]

Opini Hacker News

• Intuisi Penrose bahwa "efek kuantum dapat memengaruhi kognisi" tampaknya makin meyakinkan jika dilihat secara filosofis, tetapi menurut saya itu belum membuktikan teori Orch OR, yaitu klaim spesifik bahwa keruntuhan gravitasi kuantum berbasis mikrotubulus memicu kesadaran
  Tautan makalah terkait

  • Artikel pada postingan asli justru mengajukan penjelasan alternatif yang lebih dapat dipercaya daripada hipotesis itu: poin utamanya adalah ditemukannya tubulus yang cukup besar pada neuron sistem saraf pusat, yang bahkan memungkinkan transport ion maupun berbagai peptida; ini adalah struktur koneksi yang lebih permisif dibanding gap junction yang umum dikenal pada jantung atau otot polos; hipotesis Penrose bahwa gravitasi kuantum memengaruhi CNS terdengar tidak ilmiah, seperti body thetans dalam Scientology

  • Jika mendengar pernyataan Penrose belakangan ini, terlihat bahwa ia tidak lagi terlalu terpaku pada penjelasan mikrotubulus; kalau diringkas dari wawancara sekitar setahun lalu, posisinya kira-kira, "Ini teori yang menarik jadi saya ingin mengujinya, tapi saya tidak tahu apakah itu benar"

  • Sepertinya ini tidak ada hubungannya dengan gagasan Penrose; yang dibahas di sini bukan efek kuantum, melainkan peran tradisional mikrotubulus dalam mengangkut kargo, yakni transport materi antar dendrit yang berdekatan

  • Saya tidak paham mengapa ide ini menjadi kontroversial; kecerdasan pada dasarnya pasti memanfaatkan semua mekanisme dan sifat fisik yang tersedia melalui proses evolusi, baik struktur klasik maupun efek kuantum, maupun jaringan nanotube dendritik untuk komunikasi antar sel, yaitu semua kemungkinan yang dapat mendukung komputasi dan ekspresi pikiran yang rumit, karena evolusi pada akhirnya adalah sejarah penjelajahan seluruh possibility space itu

  • Terus berspekulasi soal hal seperti ini rasanya tidak terlalu berarti; mungkin menarik bagi orang yang dulu gemar membaca topik semacam ini, tetapi menurut saya sudah ada jauh lebih banyak model kesadaran modern yang lebih meyakinkan daripada model "aneh" yang minim bukti

• Ringkasan editor: koneksi sinaptik adalah jalur pensinyalan antarsel klasik di otak, tetapi data terbaru menunjukkan bahwa memang ada jalur antarneuron yang atipikal yang memediasi perpindahan berbagai zat seperti kalsium, mitokondria, dan amyloid beta (Aβ); Chang dkk. menemukan dan mengungkap struktur jembatan nanotubular yang menghubungkan dendrit melalui super-resolution dan mikroskop elektron; jalur ini memediasi perpindahan ion kalsium, molekul kecil, dan peptida Aβ, sehingga kemungkinan juga berperan dalam penyebaran dan akumulasi Aβ pada Alzheimer — Mattia Maroso

  • Saya penasaran apakah yang dimaksud super-resolution di sini adalah teknik pemrosesan yang menginterpolasi gambar atau "membayangkan" resolusi tinggi; kalau iya, saya ingin tahu apakah pendekatan seperti ini diakui luas dan digunakan untuk pengumpulan bukti ilmiah

• Saya benar-benar takjub bahwa setiap tahun masih terus ditemukan hal-hal baru dalam tubuh manusia; mudah sekali mengira bahwa pada titik ini kita seharusnya sudah memahami semuanya

  • Saya pernah melihat tulisan blog yang menarik tentang alasan kita masih belum menemukan semuanya
    we’re not going to run out of new anatomy anytime soon
    Tentu saja tulisan itu membahas struktur besar dalam anatomi manusia; ada alasan umum bahwa jika ukurannya sangat kecil seperti struktur jembatan yang sedang dibahas ini, penemuannya jauh lebih sulit; tulisan itu berfokus pada struktur berukuran besar

  • Rasanya kelas sains di sekolah atau dokumenter ikut membentuk persepsi bahwa semuanya sudah terungkap

  • Kecuali kita telah menemukan segalanya sampai panjang Planck dan membuktikan bahwa satuan panjang Planck itu benar-benar batas akhirnya, kita tidak bisa pernah mengatakan bahwa kita telah menemukan semuanya; justru secara relatif, kita baru mengungkap sebagian kecil saja

  • Saya sering memikirkan ini setiap kali melihat teknologi alien di novel SF yang di-reverse engineer dalam waktu singkat

  • Meminjam analogi Chomsky, saya merasa ilmu kognitif saat ini masih berada pada tahap sebelum revolusi Galileo; ribuan ilmuwan hebat telah menghasilkan pencapaian luar biasa selama 100 tahun terakhir, tetapi bahkan neurosains mutakhir pun masih kekurangan alat konseptual untuk melangkah lebih jauh dari "saat melihat apel, bagian tertentu dari korteks aktif — maka mari kita sebut bagian itu Apple Zone"; untungnya sekaligus menyedihkannya, saya juga berpikir mungkin kita akan menyaksikan perubahan kategori semacam ini dalam hidup kita; jika teknologi seperti helm pendeteksi kebohongan yang benar-benar berfungsi diperkenalkan alih-alih terapi berbasis tebakan menurut gejala, mungkin kita semua harus menilai biaya sosialnya bersama-sama

• Tautan makalah preprint
  https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.05.20.655147v1.full.pdf

• Rasanya ini saatnya jaringan saraf buatan juga dirancang ulang

  • Hal menakjubkan dari otak adalah adanya tak terhitung banyaknya jalur transfer informasi, dan menarik bahwa seperti temuan kali ini, kita masih terus menemukan jalur baru; saya ragu jaringan saraf buatan bisa memodelkan semua jalur itu

  • Di sini, communication lebih tepat dipahami bukan semata informasi, melainkan transfer protein atau ion, khususnya protein amyloid yang menjadi target penelitian Alzheimer

  • Sejak kemunculannya, jaringan saraf buatan nyaris meninggalkan kemiripannya dengan otak yang sebenarnya; semakin maju neurosains, kesenjangan antara keduanya justru makin besar

  • Saya penasaran bagaimana tepatnya ini harus diterapkan, dan juga apa perbedaan mendasarnya dari sekadar lebih banyak kanal I/O untuk keluar-masuk data pada neuron

• Penelitian ini terutama dilakukan di John Hopkins, Baltimore, dan didanai oleh National Institute of Neurological Disorders and Stroke di bawah NIH

  • Hal yang patut dicatat adalah bahwa tahap laboratoriumnya kemungkinan besar sudah selesai sebelum 2025; pada Februari tahun ini, seorang ilmuwan saraf dari John Hopkins pernah berkata "ini benar-benar berakhir sekarang" terkait pemotongan anggaran pemerintah
    Artikel terkait

• Fenomena semacam ini juga telah diperkirakan pada sebagian besar jaringan, dan ada klaim bahwa ini mungkin terkait dengan jalur penyebaran kanker tanpa koneksi langsung; dulu hal ini dianggap sekadar background curioso belaka sehingga penelitian tidak banyak berkembang; ada harapan bahwa jika teknologi pencitraan beresolusi sangat tinggi makin maju, isi topik ini bisa diungkap jauh lebih berlapis