What are mini brains? - Madeline Lancaster

Translator: Badaruddin Saahe

This pencil-eraser-sized mass of cells is something called a brain organoid.

Kumpulan sel seukuran penghapus pensil ini disebut organoid otak.

It’s a collection of lab-grown neurons and other brain tissue

Yaitu kumpulan neuron dan jaringan otak lainnya yang tumbuh di laboratorium

that scientists can use to learn about full-grown human brains.

dan bisa digunakan oleh para ilmuwan untuk mempelajari otak manusia dewasa.

And it can be grown from a sample of your skin cells.

Ia bisa dikembangkan dari sampel sel kulit manusia.

Why would we need such a thing?

Mengapa kita butuh hal yang demikian?

Neuroscientists face a challenge:

Para ahli saraf mengalami tantangan:

shielded by our thick skulls and swaddled in layers of protective tissue,

Karena dilindungi tengkorak tebal dan terbungkus lapisan jaringan pelindung,

the human brain is extremely difficult to observe in action.

otak manusia sangat sulit diamati saat sedang aktif.

For centuries, scientists have tried to understand them using autopsies,

Selama berabad-abad, para ilmuwan berusaha mempelajarinya dengan otopsi,

animal models,

model hewan,

and, in recent years, imaging techniques.

dan beberapa tahun terakhir, dengan teknik pencitraan.

We’ve learned a lot through all these methods,

Kita sudah sering menggunakan metode-metode ini,

but they have limitations.

namun masih terbatas.

Conditions like Alzheimer’s and schizophrenia,

Gangguan otak seperti Alzheimer dan skizofrenia,

and the effect on the human brain of diseases like Zika,

dan dampak penyakit otak manusia seperti Zika,

continue to hide beyond our view, and our understanding.

masih belum jelas, dan belum bisa kita pahami.

Enter brain organoids, which function like human brains

Muncullah organoid otak, yang berfungsi seperti otak manusia

but aren’t part of an organism.

tapi bukan bagian dari organ tubuh.

Each one comes from an undifferentiated stem cell,

Semua berasal dari sel punca tak bergolong,

which is a cell that can develop into any tissue in the body,

yaitu sel yang bisa berkembang menjadi jaringan apa pun dalam tubuh,

from bone to brain.

dari tulang hingga otak.

Scientists can make undifferentiated stem cells from skin cells.

Para ilmuwan mampu membuat sel punca tak bergolong dari sel kulit.

That means they can take a skin sample from a person with a particular condition

Yakni mereka bisa menggunakan sampel kulit seseorang dengan penyakit tertentu

and generate brain organoids from that person.

dan membuat organoid otak dari orang itu.

The hardest part of growing a brain organoid,

Bagian tersulit dari pembentukan organoid otak,

which stumped scientists for years,

yang cukup lama membingungkan ilmuwan,

was finding the perfect combination of sugars, proteins, vitamins, and minerals

yaitu menentukan campuran yang sempurna dari gula, protein, vitamin, dan mineral

that would induce the stem cell to develop a neural identity.

agar sel punca mampu mengembangkan identitas syaraf.

That was only discovered recently, in 2013.

Hal tersebut baru ditemukan tahun 2013.

The rest of the process is surprisingly easy.

Proses lainnya sangatlah mudah.

A neural stem cell essentially grows itself,

Sel punca saraf pada dasarnya tumbuh dengan sendirinya,

similar to how a seed grows into a plant,

sama dengan proses alami benih tumbuh menjadi tanaman,

all it needs are the brain’s equivalents of soil, water, and sunlight.

yang membutuhkan keseimbangan tanah, air, dan sinar matahari.

A special gel to simulate embryonic tissue,

Gel khusus untuk menyimulasikan jaringan embrionik,

a warm incubator set at body temperature,

inkubator hangat yang diatur sesuai suhu tubuh,

and a bit of motion to mimic blood flow.

dan aliran kecil menyerupai darah.

The stem cell grows into a very small version

Sel punca tumbuh menjadi bentuk yang sangat kecil

of an early-developing human brain,

sesuai perkembangan awal otak manusia,

complete with neurons that can connect to one another

dilengkapi sel saraf yang bisa saling berhubungan

and make simplified neural networks.

dan membuat jaringan saraf sederhana.

As mini brains grow, they follow all the steps of fetal brain development.

Saat otak kecil tumbuh, ia mengikuti semua tahap awal perkembangan otak.

By observing this process, we can learn how our neurons develop,

Dengan mengamati proses ini, kita bisa mempelajari tahap perkembangan saraf,

as well as how we end up with so many more of them in our cortex,

dan juga bagaimana akhirnya kita memiliki begitu banyak saraf pada otak,

the part responsible for higher cognition like logic and reasoning,

yakni bagian fungsi pengetahuan yang lebih tinggi seperti logika dan nalar,

than other species.

dibanding spesies lainnya.

Being able to grow brains in the lab, even tiny ones,

Kemampuan menciptakan otak di laboratorium, sekalipun kecil,

raises ethical questions, like:

menimbulkan pertanyaan mudah, seperti:

Can they think for themselves, or develop consciousness?

Bisakah ia berpikir sendiri, atau menambah pengetahuan?

And the answer is no, for several reasons.

Jawabannya tentu saja tidak, karena beberapa alasan.

A brain organoid has the same tissue types as a full-sized brain,

Organoid otak memiliki tipe jaringan yang sama seperti otak normal,

but isn’t organized the same way.

tapi tidak tersusun dengan cara yang sama.

The organoid is similar to an airplane

Organoid sama dengan pesawat terbang

that’s been taken apart and reassembled at random;

yang bagiannya terpisah dan dipasang lagi secara acak;

you could still study the wings, the engine, and other parts,

kita tentu bisa mempelajari sayap, mesin, dan bagian lainnya,

but the plane could never fly.

Tapi pesawatnya tak akan pernah bisa terbang.

Similarly, a brain organoid allows us to study different types of brain tissue,

Sama halnya, organoid otak membantu kita mempelajari berbagai tipe jaringan otak,

but can’t think.

Tapi tidak mampu berpikir.

And even if mini brains were organized like a real brain,

Bahkan sekalipun otak mini disusun seperti otak yang sesungguhnya,

they still wouldn’t be able to reason or develop consciousness.

Ia tetap tidak akan mampu menalar atau memiliki kesadaran.

A big part of what makes our brains so smart is their size,

bagian yang menentukan sehingga otak kita sangat pintar adalah ukurannya,

and mini brains have only about 100,000 neurons

dan otak mini hanya memiliki sekitar 100.000 sel saraf

compared to the 86 billion in a full-sized brain.

dibandingkan dengan 86 miliar pada otak normal.

Scientists aren’t likely to grow larger brain organoids anytime soon.

Para ilmuwan belum bisa membuat organoid otak yang lebih besar saat ini.

Without blood vessels to feed them,

Tanpa pembuluh darah yang memberinya makan,

their size is limited to one centimeter at most.

ukurannya terbatas maksimal satu sentimeter.

Finally, mini brains aren’t able to interact with the outside world.

Yang paling penting, otak mini tidak mampu berinteraksi dengan dunia luar.

We learn by interacting with our environments: receiving inputs

Kita belajar melalui interaksi dengan lingkungan: menerima input

through our eyes, ears, and other sensory organs, and reacting in turn.

melalui mata, telinga, dan organ sensorik lainnya, lalu kemudian bereaksi.

The complex neural networks that underlie conscious thoughts and actions

Jaringan syaraf kompleks yang membantu pikiran dan tindakan sadar

develop from this feedback loop.

terjadi dari umpan balik ini.

Without it, the organoids can never form a functional network.

Tanpa hal ini, organoid tidak akan pernah bisa membentuk jaringan fungsional

There’s nothing quite like the actual human brain,

Tidak ada sesuatu pun yang bisa menyamai otak manusia normal,

but mini brains are an unprecedented tool

tapi otak mini adalah perangkat yang belum pernah ada

for studying everything from development to disease.

untuk mempelajari segala sesuatu mulai dari gejala hingga penyakit.

With luck, these humble organoids can help us discover

Untungnya, organoid sederhana ini bisa membantu kita menemukan

what makes the human brain unique,

penyebab sehingga otak manusia unik,

and maybe bring us closer to answering the age-old question:

dan memungkinkan kita semakin bisa menjawab pertanyaan klasik:

what makes us human?

Apa yang membuat kita manusia?