Mengapa Sebagian Orang tidak Mampu Menyerap Informasi Dengan Baik ?

Alasan mengapa beberapa orang lebih buruk dalam mempelajari sesuatu dibandingkan yang lain telah diungkapkan oleh tim peneliti dari Berlin, Bochum, dan Leipzig. Mereka telah menemukan bahwa masalah utama yang menyebabkan hal tersebut adalah otak kurang memproses informasi yang harus dipelajari. Para ilmuwan melatih respon sentuhan pada subyek supaya menjadi lebih sensitif. Pada subyek yang merespon dengan baik pada saat pelatihan, EEG (Electroencephalography / proses perekaman aktivitas listrik di otak) menunjukkan terjadinya perubahan karakteristik pada aktivitas otak, lebih khususnya pada gelombang alfa. Gelombang alfa ini menunjukkan, seberapa efektifkah otak memanfaatkan informasi sensorik yang diperlukan untuk belajar. "Sebuah pertanyaan menarik sekarang adalah sejauh mana aktivitas alfa dapat dipengaruhi dengan perlakuan tertentu," kata PD Dr Hubert Dinse dari Neural Plasticity Lab of the Ruhr-Universität Bochum Bochum. "Hal ini dapat memiliki implikasi yang besar untuk terapi setelah cedera otak atau untuk memahami proses belajar."

Proses EEG (Electroencephalography). (Credit: Copyright: MPI CBS Leipzig)

Tim peneliti dari Ruhr-Universität, Humboldt Universität zu Berlin, Charite - Universitätsmedizin Berlin dan Max Planck Institute (MPI) for Human Cognitive and Brain Sciences melaporkan temuan mereka di Journal of Neuroscience.

Belajar tanpa memperhatikan : pelatihan pasif indera peraba

Para peneliti berulang kali merangsang indera peraba selama 30 menit dengan listrik pada kulit tangan. Sebelum dan sesudah pelatihan pasif ini, mereka menguji apa yang disebut dengan "dua-titik ambang diskriminasi," sebuah ukuran dari sensitivitas terhadap sentuhan. Untuk ini, mereka menekan tangan secara lembut dengan dua jarum dan menentukan jarak terkecil antara jarum di mana pasien masih menganggap kedua jarum tersebut sebagai rangsangan yang terpisah. Rata-rata, pelatihan pasif ini, meningkatkan ambang diskriminasi sebesar dua belas persen, - tetapi tidak pada semua peserta yang berjumlah 26 orang. Dengan menggunakan EEG, tim peneliti mempelajari mengapa beberapa orang belajar lebih baik daripada yang lain.

Pencitraan kondisi otak dengan menggunakan EEG: pengaruh aktivitas gelombang alfa

Mitra kerjasama dari Berlin dan Leipzig, PD Dr Petra Ritter, Dr Frank Freyer, dan Dr Robert Becker mencatat EEG yang spontan terjadi pada subyek sebelum dan selama pelatihan pasif. Mereka kemudian mengidentifikasi komponen aktivitas otak yang berkaitan dengan peningkatan hasil tes diskriminasi tersebut. Aktivitas gelombang alfa, yaitu aktivitas otak berada pada rentang frekuensi 8 sampai 12 hertz, ternyata sangat menentukan hasil akhir tes.  Aktivitas gelombang alfa yang lebih tinggi sebelum pelatihan pasif, membuat seseorang menjadi semakin baik dalam belajar. Selain itu, semakin banyak aktivitas gelombang alfa yang menurun selama pelatihan pasif, maka peserta akan semakin mudah mempelajari sesuatu. Efek ini terjadi di korteks somatosensori, di mana bagian di otak yang mengatur indera peraba.

Para peneliti mencari metode baru untuk terapi

"Bagaimana ritme gelombang alfa sehingga berhasil mempengaruhi kemampuan belajar seseorang merupakan suatu hal  yang kita selidiki dengan program komputer," kata PD Dr Petra Ritter, Kepala Kelompok Kerja "Brain Modes"  di Leipzig MPI dan Charité Berlin. "Hanya pada saat kita memahami pengolahan informasi kompleks di dalam otak, maka kita bisa melakukan intervensi khusus terhadap proses yang terjadi di otak untuk membantu orang yang mengalami gangguan," tambah Petra Ritter. 

Belajar tergantung pada akses terhadap informasi sensorik

Aktivitas gelombang alfa yang tinggi dianggap sebagai penanda kesiapan otak untuk mengeksploitasi informasi baru yang masuk. Sebaliknya, penurunan kuat aktivitas alfa selama stimulasi sensorik dianggap sebagai indikator bahwa otak memproses rangsangan dengan sangat efisien. Oleh karena itu, hal ini menunjukkan bahwa, pembelajaran berbasis persepsi sangat tergantung pada seberapa besar informasi sensorik ini dapat diakses. Aktivitas gelombang alfa sebagai penanda keadaan otak terus berubah, sehingga perubahan ini sangat mempengaruhi kemampuan seseorang dalam menangkap dan memproses informasi.

Referensi Jurnal :

1. F. Freyer, R. Becker, H.R. Dinse, P. Ritter. State-dependent perceptual learning. Journal of Neuroscience, 2013 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4039-12.2013

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh Ruhr-Universitaet-Bochum via Science Daily (13 Februari 2013). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Para Ilmuwan Berhasil Menghilangkan Kemampuan Kulit Untuk Merasakan Dingin

Ahli saraf dari USC telah berhasil memahami terjadinya sensasi dingin pada tingkat sel. Mereka mengidentifikasi jaringan neuron sensorik di kulit yang mengatur sensasi dingin. David McKemy, profesor neurobiologi di USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences dan timnya berhasil mematikan secara selektif kemampuan untuk merasakan dingin pada tikus, namun tikus tersebut masih dapat merasakan panas dan sentuhan.

Pada penelitian sebelumnya, McKemy menemukan hubungan antara rasa dingin dan protein yang dikenal sebagai TRPM8, yang merupakan sensor suhu dingin di neuron kulit, serta reseptor untuk rasa mentol. Sekarang, pada makalah yang muncul di Journal of Neuroscience pada tanggal 13 Februari, McKemy dan rekan-rekan penelitinya telah berhasil mengisolasi neuron yang mengekspresikan TRPM8, sehingga fungsinya secara khusus dapat diuji.

Goose bumps atau tonjolan kecil pada kulit akibat merinding sehingga membuat rambut pada pori-pori kulit berdiri. Hal ini menyebabkan lapisan lemak persis di bawah kulit sebagai membentuk lapisan insulasi untuk mencegah kehilangan panas. (Credit: © Oleksii Sergieiev / Fotolia)

Dengan menggunakan program mouse-tracking yang dikembangkan oleh salah satu mahasiswa McKemy, para peneliti menguji tikus kontrol dan tikus tanpa neuron TRPM8 pada permukaan yang dapat diatur suhunya. Suhu permukaan berkisar antara 0 derajat sampai 50 derajat Celsius (32 sampai 122 derajat Fahrenheit).

Para peneliti menemukan bahwa tikus yang kehilangan TRPM8 tidak bisa merasakan dingin, tapi masih bisa menanggapi panas. Tikus kontrol cenderung berada pada daerah dengan suhu sekitar 30 derajat Celcius (86 derajat Fahrenheit) dan menghindari kedua daerah dingin dan panas. Tapi, tikus tanpa TRPM8 hanya menghindari permukaan yang panas.

Pada tes kekuatan genggaman tangan, respon terhadap sentuhan, atau gerakan terkoordinasi, seperti menyeimbangkan badan diatas tongkat yang berputar, tidak ada perbedaan antara tikus kontrol dan tikus tanpa TRPM8.

Dengan lebih memahami cara-cara tertentu di mana kita merasakan sensasi, para ilmuwan berharap suatu hari dapat mengembangkan pengobatan yang mampu mengurangi rasa nyeri, namun tidak menghilangkan semua kemampuan pasien untuk melakukan respon sensorik.

"Masalah dengan obat anti nyeri sekarang adalah, obat tersebut biasanya hanya mengurangi peradangan, yang merupakan salah satu penyebab utama nyeri, atau obat tersebut justru menghilangkan semua kemampuan pasien untuk melakukan respon sensorik dan tidak mampu hanya menghilangkan secara sementara terhadap respon sensorik yang ditarget" kata McKemy. "Salah satu tujuan kami adalah untuk membuka pengembangan bagi obat-obat yang dapat mengatasi rasa sakit secara langsung, akan tetapi tidak menyebabkan pasien benar-benar mati rasa."

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh University of Southern California via Science Daily (12 Februari 2013). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Menumbuhkan Sel Punca Pada Pemukaan Berskala Nano untuk Transplantasi Tulang

Para ilmuwan di University of Southampton telah menciptakan metode revolusioner untuk menghasilkan sel-sel tulang yang dapat digunakan untuk terapi perbaikan tulang dan patah tulang. Metode ini juga dapat digunakan bagi mereka yang membutuhkan operasi penggantian pinggul akibat osteoporosis dan osteoarthritis.

Penelitian ini dilakukan oleh Dr. Emmajayne Kingham di University of Southampton bekerjasama dengan University of Glasgow dan diterbitkan di jurnal Small. Pada penelitian ini, sel punca / stem cell embrio manusia dikultur ke permukaan material berbahan plastik dan menganalisa kemampuan sel tersebut untuk berubah menjadi tulang.

Para ilmuwan mampu menggunakan pola Nanotopographical pada plastik biomedis untuk memanipulasi sel punca embrio manusia berubah menjadi sel-sel tulang. Hal ini dilakukan tanpa tambahan bahan kimia.

Temuan baru mengenai cara menumbuhkan dan menyebarkan sel punca dapat berpotensi untuk  terapi transplantasi tulang. Credit: Image courtesy of University of Southampton)

Material yang digunakan meliputi material implan biomedis yang berbahan plastik polikarbonat. Plastik polikarbonat adalah plastik serbaguna yang digunakan yntuk berbagai macam hal, dari jendela anti peluru hingga bahan CD. Penemuan ini menawarkan cara yang lebih mudah dan murah untuk mengkultur sel punca embrio manusia dan memberikan peluang baru untuk penelitian medis di masa depan.

Profesor Richard Oreffo, yang memimpin tim peneliti dari University of Southampton, menjelaskan:. "Untuk menghasilkan sel-sel tulang yang dapat digunakan sebagai obat regeneratif dan penelitian medis lebih lanjut, ada berbagai macam tantangan yang harus kami hadapi. Namun kami telah menemukan bahwa, dengan memanfaatkan teknologi ini, kami dapat meningkatkan produksi dan pembentukan sel punca embrio manusia menjadi sel-sel tulang. Dengan ini, kita bisa membantu proses rekayasa jaringan. Oleh karena itu, hal ini merupakan sesuatu yang sangat menarik.”

"Penelitian kami menawarkan pendekatan baru untuk pengobatan rangka secara regeratif. Penggunaan pola Nanotopographical dapat memungkinkan desain kultur sel baru, desain perangkat baru, dan dapat digunakan sebagai terobosan pada terapi perbaikan tulang, serta untuk penelitian lebih lanjut mengenai sel punca pada manusia,."tambah Profesor Oreffo.

Penemuan terbaru ini mengembangkan penelitian yang sebelumnya telah dilakukan oleh University of Southampton dan University of Glasgow. Pada tahun 2011, mereka berhasil menggunakan plastik dengan pola nano timbul, untuk menumbuhkan dan menyebarkan sel punca dewasa sambil menjaga karakteristik sel punca tersebut. Cara ini merupakan proses yang lebih murah dan lebih mudah untuk memproduksi sel punca, bila dibandingkan dengan cara sebelumnya.

Dr Nikolaj Gadegaard dari Institut Molekuler, Sel dan Sistem Biologi di University of Glasgow, mengatakan: "Penelitian kolaboratif kami sebelumnya telah menunjukkan cara-cara baru yang menarik untuk mengendalikan pertumbuhan sel punca mesenchymal (sel punca dari sumsum tulang orang dewasa) dan diferensiasi pada pola berkala nano.

Studi ini didanai oleh Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC).

Temuan baru yang dipimpin oleh Universitas Southamton ini menunjukkan bahwa meskipun  Embryonic stem cells berasal dari sumber yang sama sekali berbeda, namun tetap menunjukkan respon yang sama sehingga hal ini benar-benar membuka bidang baru untuk penelitian lebih lanjut. Dengan adanya lebih banyak riset selanjutnya, maka hal ini akan memberikan harapan kepada kita untuk menarget lebih banyak kondisi degeneratif seperti impian kita semula. Hasil penelitian ini sangat penting secara fundamental.

Referensi Jurnal :

1. Emmajayne Kingham, Kate White, Nikolaj Gadegaard, Matthew J. Dalby, Richard O. C. Oreffo.Nanotopographical Cues Augment Mesenchymal Differentiation of Human Embryonic Stem Cells. Small, 2013; DOI: 10.1002/smll.201202340

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh University of Southampton via Science Daily (11 Februari 2013). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Amlexanox, Kandidat Baru Obat Diabetes dan Obesitas

Para peneliti di University of Life Sciences Michigan Institute telah menemukan bahwa amlexanox (biasa dikenal Aphthasol) dapat  digunakan terhadap penyakit seperti obesitas, diabetes dan perlemakan hati pada tikus. Obat ini belum dipatenkan ini telah digunakan untuk pengobatan asma dan pengobatan lainnya. Penemuan ini dilakukan oleh laboratorium yang dipimpin oleh alan Saltiel, yaitu Direktur Mary Sue Coleman, Life Sciences Institute, Universitas Michigan (UM). Temuan ini akan diterbitkan secara online pada tanggal 10 Februari di jurnal Nature Medicine.

"Salah satu alasan bahwa diet tidak lagi efektif terhadap penurunan berat badan bagi sebagian orang adalah karena tubuh mereka menyesuaikan diri dengan pengurangan kalori dan menurunkan proses metabolisme, sehingga diet tidak akan menurunkan berat badan mereka," kata Saltiel. "Amlexanox tampaknya menaikkan respon metabolik terhadap penyimpanan kalori yang berlebihan pada tikus."

Tikus gemuk di sebelah kanan diberi pola makan (diet) dengan asupan tinggi lemak (diet ketogenik). Tikus di sebelah kiri diberi pola makan yang sama, namun berat badannya normal setelah diberi asupan amlexanox. Diet ketogenik yaitu diet tinggi lemak dan rendah karbohidrat sebelumnya telah berhasil digunakan untuk menghilangkan atau mengurangi kejang pada anak dengan epilepsi karena resistan terhadap obat. Hal ini karena ketika tubuh kekurangan karbohidrat dan gula, maka tubuh akan menggunakan cadangan lemak untuk membentuk energi. (Credit: Shannon Reilly)

Formulasi yang berbeda dari amlexanox saat ini digunakan untuk mengobati asma di Jepang dan sariawan di Amerika Serikat. Saltiel bekerja sama dengan spesialis uji klinis di UM untuk menguji apakah amlexanox akan berguna untuk mengobati obesitas dan diabetes pada manusia. Dia juga bekerja sama dengan ahli kimia obat di UM untuk mengembangkan senyawa baru dari amlexanox yang akan mengoptimalkan formula obat ini.

Studi ini muncul untuk mengkonfirmasi dan mengembangkan gagasan bahwa, gen IKKE dan TBK1 memainkan peran penting untuk menjaga keseimbangan metabolisme. Penemuan tersebut diterbitkan oleh laboratorium Saltiel pada tahun 2009 di jurnal Cell.

"Amlexanox tampaknya bekerja pada tikus dengan menghambat dua gen, yaitu IKKE dan TBK1, dimana kedua gen ini bertindak semacam “rem” pada metabolisme," kata Saltiel. "Dengan melepaskan rem, amlexanox tampaknya membebaskan sistem metabolisme untuk membakar lebih banyak kalori."

Peralatan identifikasi kimia berkinerja tinggi  digunakan untuk mencari senyawa yang menghambat IKKE dan TBK. Para peneliti kemudian menunjukkan bahwa amlexanox memiliki efek yang menguntungkan baik secara genetik dan diet pada tikus yang gemuk. Senyawa pada obat ini menurunkan berat badan tikus yang gemuk dan membalikkan efek masalah metabolisme seperti diabetes dan perlemakan hati.

"Studi ini memberitahu kita bahwa, setidaknya pada tikus, jalur IKKE/TBK1 memainkan peran penting dalam mempertahankan berat badan dengan meningkatkan penyimpanan dan menurunkan pembakaran kalori. Dengan menghambat jalur tersebut menggunakan senyawa pada amlexlanox, kita dapat meningkatkan metabolisme dan mendorong penurunan berat badan, menyembuhkan diabetes dan mengurangi perlemakan hati, "kata Saltiel.

Obat ini telah di pasarkan di Jepang selama lebih dari 25 tahun.

Namun, para peneliti belum mengetahui apakah obat tersebut memiliki efek yang sama tehadap manusia. Penemuan efektivitas amlexanox pada tikus dapat dapat digunakan untuk pengembangan senyawa yang aman dan efektif untuk mengobati obesitas dan diabetes pada manusia. "Kami akan bekerja keras untuk mengetahui hal itu," kata Saltiel.

Pencarian Saltiel pada obat yang menargetkan jalur IKKE/TBK1 didukung oleh Life Science Institute's Innovation Partnership yang menyediakan dana filantropi dan bimbingan bisnis untuk membantu mengarahkan penelitian yang menjanjikan menuju komersialisasi.

Penelitian ini juga didukung oleh National Institutes of Health, the Michigan Diabetes Research and Training Center, the Michigan Institute for Clinical and Health Research dan the Nathan Shock Center in the Basic Biology of Aging.

Referensi Jurnal :

1. Shannon M Reilly, Shian-Huey Chiang, Stuart J Decker, Louise Chang, Maeran Uhm, Martha J Larsen, John R Rubin, Jonathan Mowers, Nicole M White, Irit Hochberg, Michael Downes, Ruth T Yu, Christopher Liddle, Ronald M Evans, Dayoung Oh, Pingping Li, Jerrold M Olefsky, Alan R Saltiel. An inhibitor of the protein kinases TBK1 and IKK-ɛ improves obesity-related metabolic dysfunctions in mice. Nature Medicine, 2013; DOI: 10.1038/nm.3082.

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh University of Michigan via Science Daily (10 Februari 2013). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Printer ini Mampu Mencetak Obyek 3D Berstruktur Mikro dan Nano

Pada Konferensi Photonics West yang diadakan pada 2-7 Februari 2013 di The Moscone Center, yaitu pameran internasional terkemuka pada bidang fotonik yang berlangsung di San Francisco (AS) pekan ini, Nanoscribe GmbH, sebuah anak perusahaan dari Karlsruhe Institute of Technology (KIT) memamerkan printer 3D tercepat di dunia yang mampu menghasilkan struktur mikro dan nano.

Dengan printer ini, obyek 3D yang sangat kecil, bahkan lebih kecil dari diameter rambut manusia, dapat diproduksi dengan waktu minimum namun memiliki resolusi yang maksimum. Printer ini didasarkan pada metode litografi laser terbaru.

Sistem Litografi Laser 3D yang dikembangkan oleh Nanoscribe ini telah digunakan untuk berbagai macam penelitian oleh tim peneliti baik dari KIT maupun ilmuwan di seluruh dunia.  Penelitian mereka berkonsentrasi pada menggantikan elektronik konvensional dengan sirkuit optik yang memiliki kinerja lebih tinggi. Untuk tujuan ini, sistem Nanoscribe digunakan untuk mencetak polimer untuk memandu gelombang supaya dapat mencapai kecepatan transfer data lebih dari 5 terabit per detik.

Peningkatan Kecepatan: Jam Berubah menjadi Menit

Dengan menggunakan metode litografi laser terbaru, kecepatan cetak meningkat dengan faktor perkalian sekitar 100. Peningkatan hasil kecepatan ini didapat dari penggunaan sistem cermin galvo, yaitu teknologi yang juga diterapkan dalam perangkat pertunjukan laser atau unit scanning drive CD dan DVD. Melalui refleksi sinar laser dari cermin galvo yang berputar maka akan dapat memfasilitasi posisi laser supaya mampu fokus dengan cepat dan tepat. "Kami merevolusi pencetakan 3D pada skala mikrometer Presisi dan kecepatan yang berskala industri ini dapat dicapai oleh adanya teknologi galvo. Manfaat yang dihasilkan oleh produk kami tercipta berkat adanya penelitian yang serius selama lebih dari satu dekade pada bidang fotonik, yaitu teknologi dari abad ke-21 yang menjadi kunci kesuksesan ini," ujar Martin Hermatschweiler, Direktur Manager Nanoscribe GmbH.

Mekanisme: Two-photon Polymerization

Teknik Penulisan Menggunakan Laser secara langsung yang menjadi dasar dari metode pencetakan 3D ini didasarkan pada polimerisasi dua foton. Sama seperti kertas yang terbakar ketika terkena sinar matahari yang difokuskan melalui kaca pembesar, dimana pulsa laser ultra-pendek yang mempolimerisasi bahan fotosensitif pada titik fokus laser.

Berikut ini adalah contoh cetakannya  :

Gambar 1. Patung yang dibuat oleh Alexander Kiesling. (Credit: Nanoscribe)

Gambar 2. St. Stephan's cathedral, Vienna. (Credit: Nanoscribe)

Gambar 3. Tower Bridge, London. (Credit: Nanoscribe)

Gambar 4. Jet Tempur. (Credit: Nanoscribe)

Gambar 5. Mobil balap Formula. (Credit: Nanoscribe)

Gambar 6. Detail struktur selular. (Credit: Nanoscribe)

Lihat juga Videonya di bawah ini :

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh Karlsruhe Institute of Technology via Science Daily (8 Februari 2013). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Temuan Baru : Medan Magnetik Bumi Membantu Ikan Salmon Menemukan Tempat Asalnya

Pada saat migrasi, Sockeye salmon (Oncorhynchus nerka)  biasanya berenang hingga 4.000 mil ke laut, setahun kemudian, mereka kembali ke hulu sungai di mana mereka dilahirkan, tujuannya adalah untuk bertelur. Para ilmuwan, masyarakat, nelayan dan orang awam telah lama bertanya-tanya, bagaimana salmon dapat menemukan jalan mereka kembali ke hulu sungai tersebut, padahal jarak yang ditempuh sangat jauh.

Sockeye salmon Oncorhynchus nerka, beratnya dapat mencapai 8 pound dan mampu mencapai panjang 3 meter. (Credit: Dr. Tom Quinn, University of Washington) 

Bagaimana cara ikan salmon melakukan hal itu?

Sebuah studi baru yang diterbitkan minggu ini di jurnal Current Biology, menunjukkan bahwa, salmon menemukan jalan kembali ke hulu sungai dengan merasakan medan magnetik unik yang ada di sungai.

Sebagai bagian dari studi ini, tim peneliti menggunakan data tangkapan ikan salmon selama lebih dari 56 tahun terakhir, untuk mengidentifikasi rute yang diambil ikan salmon di sepanjang bumi bagian utara, yang kemungkinan berada di dekat Alaska atau Kepulauan Aleutian di Samudera Pasifik, hingga muara sungai tempat mereka berasal yaitu sungai Fraser di British Columbia, Kanada. Data ini kemudian dibandingkan dengan intensitas medan magnet bumi di lokasi penting pada rute migrasi ikan salmon.

Bumi memiliki medan magnet yang melemah seiring makin dekatnya dengan khatulistiwa dan dan medan magnet ini secara bertahap berubah secara tahunan. Oleh karena itu, intensitas magnetosfer di lokasi tertentu memiliki keunikan dan sedikit berbeda dari tahun ke tahun.

Karena Pulau Vancouver terletak tepat di depan mulut Sungai Fraser, hal ini menghalangi akses langsung ke mulut sungai dari Samudra Pasifik. Namun, salmon dapat menyelinap melalui bagian belakang Pulau Vancouver dan mencapai mulut sungai dari utara melalui Selat Queen Charlotte atau dari selatan melalui Selat Juan De Fuca.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa intensitas medan magnet dapat memprediksi rute mana yang digunakan ikan salmon untuk memutari Pulau Vancouver pada suatu tahun tertentu. Salmon kemungkinan lebih memilih rute yang memiliki medan magnet yang paling mirip dengan medan magnet di sungai Fraser pada tahun sebelumnya.

"Hasil ini konsisten dengan pendapat bahwa ikan salmon remaja mampu “belajar dan mengingat” medan magnetik unik yang menuntun kembali ke hulu sungai tempat mereka, dan kemudian mencari medan magnet yang sama selama migrasi yang bertujuan untuk melakukan pemijahan," kata Nathan Putman, seorang peneliti pasca-doktoral di Oregon State University dan penulis utama pada penelitian ini.

Hasil Penelitian yang Penting

Telah lama diketahui bahwa beberapa hewan menggunakan medan magnet bumi untuk menyesuaikan diri dan menggunakannya sebagai penunjuk rute. Namun, para ilmuwan belum pernah mendokumentasikan kemampuan hewan untuk "belajar"  mengenali medan magnet. Sebelumnya mereka hanya sekedar meneliti pewarisan informasi tentang hal itu atau cara hewan menggunakan medan magnet untuk menemukan lokasi tertentu.

Studi ini memberikan bukti empiris pertama mengenai pengenalan medan magnetik pada hewan dan merupakan penemuan baru yang fenomenal di bidang perilaku biologi.

Selain itu, studi ini menunjukkan bahwa, hal ini kemungkinan dapat digunakan untuk meramalkan pergerakan salmon menggunakan pemodelan geomagnetik, dimana hal ini akan memiliki implikasi penting bagi pengelolaan perikanan.

“Peta” Ikan Salmon

Putman mengatakan para ilmuwan tidak tahu persis bagaimana awal dan seberapa sering salmon memeriksa medan magnet bumi untuk mengidentifikasi lokasi geografis mereka selama melakukan perjalanan kembali ke rumah. "Tapi," katanya, "bagi salmon, untuk dapat pergi dari beberapa lokasi yang berjarak 4.000 mil jauhnya di tengah Pasifik, mereka perlu membuat pilihan migrasi yang benar di awal  dan mereka perlu tahu untuk memulai dari arah mana. Untuk itu, kemungkinan besar mereka akan menggunakan medan magnet. "

Putman menambahkan, "Pada saat salmon melewati rute tersebut, arus laut, dan kekuatan lain kemungkinan menghempaskan mereka. Jadi mereka mungkin perlu memeriksa kembali posisi medan magnet selama migrasi agar mereka tetap pada jalur. Setelah mereka dekat dengan garis pantai, mereka perlu untuk menetapkan target jalur mereka, dan kemungkinan akan terus- menerus mengecek medan magnet yang sesuai selama tahap migrasi mereka. "

Putman mengatakan bahwa, sekali salmon mencapai sungai tempat mereka menetas, mereka mungkin akan menggunakan  penciuman mereka untuk menemukan anak sungai tertentu di mana mereka menetas sebelumnya. Namun, pada jarak yang sangat jauh, medan magnet akan menjadi pertanda yang lebih berguna bagi salmon.

Perjalanan Panjang Ikan Salmon

Seperti Salmon Pasifik lainnya, salmon sockeye bertelur di daerah sungai yang berkerikil. Setelah salmon menetas, mereka menghabiskan waktu satu sampai tiga tahun di air tawar, dan kemudian mereka bermigrasi menuju laut.

Selanjutnya, salmon menempuh perjalanan ribuan mil dari sungai rumah mereka menuju  Pasifik Utara selama sekitar dua tahun dan setelah dewasa, mereka bermigrasi kembali ke tempat mereka menetas.

Ketika migrasi, salmon harus mengalami transisi dari air tawar ke air laut, dan kemudian kembali lagi. Selama proses transisi, salmon mengalami metamorfosis yang hampir sama dengan metamorfosis ulat menjadi kupu-kupu. Setiap metamorfosis salmon tersebut melibatkan pergantian jaringan insang yang memungkinkan ikan untuk menjaga keseimbangan garam yang sesuai dalam lingkungannya. Salmon mempertahankan garam ketika di air tawar dan memompa keluar kelebihan garam ketika di air garam.

Salmon biasanya akan kelelahan setelah mereka melakukan keseluruhan migrasi yang dapat mencapai jarak hingga 8.000 mil. Mereka biasanya akan segera mati setelah pemijahan.

Referensi Jurnal :

Nathan F. Putman, Kenneth J. Lohmann, Emily M. Putman, Thomas P. Quinn, A. Peter Klimley, David L.G. Noakes. Evidence for Geomagnetic Imprinting as a Homing Mechanism in Pacific Salmon. Current Biology, 2013; DOI: 10.1016/j.cub.2012.12.041.

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh National Science Foundation via Science Daily (7 Februari 2013).