 |
| Ilustrasi tentang optogenetika, teknik yang memanfaatkan cahaya untuk mengendalikan aktivitas sel saraf dan membuka peluang baru dalam penelitian otak. / Ilustrasi: Muhammad Jazuli |
Nalarmerdeka.com – Bayangkan menyalakan satu kelompok sel otak hanya dengan seberkas cahaya. Kedengarannya fiksi ilmiah. Padahal itulah yang kini dilakukan para ilmuwan, dan temuannya baru saja meraih Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2026. Anehnya, awal ceritanya bukan di otak manusia. Ia bermula dari bintik mata seekor alga. Bagaimana alga bisa membuka jalan memetakan otak?
Nobel untuk Sebuah Saklar Cahaya
Pada 5 Oktober 2026, Majelis Nobel di Karolinska Institutet mengumumkan pemenang Nobel Fisiologi atau Kedokteran. Mereka adalah Peter Hegemann dan Georg Nagel dari Jerman, serta Karl Deisseroth dari Amerika Serikat. Hadiah 12 juta krona Swedia dibagi rata untuk ketiganya.
Penghargaan itu diberikan untuk optogenetika. Metode ini memperlihatkan bagaimana sel saraf membentuk ingatan, perasaan, dan perilaku di otak yang hidup.
Gagasannya mudah dibayangkan. Sel saraf bekerja lewat sinyal listrik. Jika kita bisa menyalakan sel tertentu dengan cahaya, kita bisa bertanya: apa yang terjadi bila sel ini aktif? Jawabannya lama sulit didapat, karena sel-sel otak saling berdempetan.
Dari Bintik Mata Alga
Cerita ini tidak dimulai di otak. Ia dimulai di bintik mata alga bernama Chlamydomonas.
Hegemann menyinari bintik mata alga itu. Dengan elektroda yang sangat kecil, ia mengukur sinyal listrik yang muncul. Hasilnya cepat sekali. Hanya setengah milidetik setelah cahaya tiba, impuls listrik sudah terjadi.
Pada awal 1990-an, ia merumuskan hipotesis berani. Satu kompleks protein mungkin menangkap cahaya sekaligus bertindak sebagai saluran ion. Gagasan itu disambut skeptis. Para peneliti mengenal banyak saluran ion, tetapi belum ada satu pun yang peka terhadap cahaya.
Pintu yang Terbuka oleh Cahaya
Hegemann butuh rekan dengan keahlian yang tepat. Ia menghubungi Georg Nagel.
Nagel memakai sel telur katak untuk mempelajari protein. Ia menyuntikkan dua gen alga ke kelompok telur yang berbeda. Sel telur itu lalu memproduksi protein asing tersebut, yang menempel di membran sel.
Hasilnya membuktikan hipotesis Hegemann sepuluh tahun sebelumnya. Protein itu ternyata saluran ion yang terbuka saat terkena cahaya. Keduanya diberi nama channelrhodopsin-1 dan channelrhodopsin-2.
Bayangkan saluran ion sebagai pintu kecil di dinding sel. Pada protein ini, pintu itu terbuka saat disinari. Pada 2003, Hegemann dan Nagel menerbitkan temuan mereka. Mereka mengusulkan channelrhodopsin-2 sebagai alat untuk memicu impuls listrik dalam sel dengan cahaya.
Dari Alga ke Otak yang Hidup
Langkah berikutnya diambil Karl Deisseroth, psikiater sekaligus insinyur biologi di Universitas Stanford. Bersama timnya, ia mengembangkan temuan itu menjadi teknologi untuk mempelajari sirkuit saraf.
Pada tikus, mereka memasukkan gen channelrhodopsin ke dalam sel saraf. Hasilnya, sel itu bisa dipicu menghasilkan sinyal listrik dengan cahaya. Cahaya diarahkan lewat serat optik ke area otak tertentu.
Dengan cara itu, peneliti bisa mempelajari sirkuit tertentu secara langsung. Misalnya sirkuit yang terkait motivasi dan perilaku mencari imbalan. Juga sirkuit yang terlibat dalam hilangnya gerakan sukarela pada parkinsonisme. Pada 2012, tim Deisseroth turut menerbitkan struktur kristal channelrhodopsin, yang membantu menjelaskan cara kerjanya.
Ketua Komite Nobel, Per Svenningsson, menyebut optogenetika membuka peluang memetakan otak dengan cara yang dulu hanya bisa kita impikan.
Apa Artinya bagi Kita?
Pertama, ini pelajaran tentang riset dasar. Hegemann meneliti alga, bukan penyakit otak. Hipotesisnya sempat diragukan. Tapi dari rasa ingin tahu pada makhluk sederhana, lahir alat yang mengubah ilmu saraf. Penemuan besar sering datang dari pertanyaan yang tampak tak berguna.
Kedua, kita perlu hati-hati dengan frasa "mengendalikan otak". Judulnya menarik, tapi bisa menyesatkan. Optogenetika bekerja pada sel yang sudah diberi gen peka cahaya, terutama pada hewan percobaan. Ia bukan alat pengendali pikiran manusia. Penerapan pada manusia masih terbatas dan butuh pengawasan etika yang ketat.
Ketiga, ini kisah kolaborasi. Seorang peneliti alga, seorang ahli protein dan sel telur katak, dan seorang psikiater sekaligus insinyur biologi. Tiga latar yang berbeda bertemu dalam satu temuan.
Satu protein di bintik mata alga kini membantu kita membaca cara otak menyimpan ingatan dan merasakan emosi. Itu bukti bahwa rasa ingin tahu bisa menembus batas yang tak terbayangkan. Tapi alat sekuat ini juga menuntut kebijaksanaan. Jika suatu hari cahaya bisa memengaruhi perilaku manusia, siapa yang berhak menentukan batasnya? Dan sudahkah kita cukup menghargai riset dasar yang hasilnya baru terasa puluhan tahun kemudian?
Penulis: Muhammad Jazuli
