Sebuah Objek Misterius Ditemukan di Bimasakti
Para ahli astronomi yang menggunakan Teleskop Radio MeerKAT mencatat sebuah penemuan mencengangkan di galaksi Bimasakti, yakni sebuah objek misterius dengan massa yang lebih besar daripada bintang neutron yang paling berat tetapi juga lebih ringan daripada lubang hitam (black hole) yang paling kecil. Objek yang diidentifikasi berada dekat bintang neutron yang berputar sangat cepat atau pulsar (bintang berdenyut) milidetik yang disebut PSR J0514-4002E tersebut ditemukan dalam gugus bintang padat sejauh sekitar 40.000 tahun cahaya. MeerKAT —yang dilengkapi dengan 64 antena di Afrika Selatan— mendeteksi sisa bintang padat tersebut. Jika objek pendamping itu adalah sebuah lubang hitam, maka ia akan membentuk sistem biner pulsar radio lubang hitam yang sangat diidamkan, yang memberi peluang unik bagi para ilmuwan untuk menguji teori gravitasi Einstein. Pulsar yang berputar dengan kecepatan 170 kali per detik secara luar biasa tersebut diamati melalui gelombang radio yang lemah. Perubahan pada pulsar teraturnya mengungkap adanya objek yang mengorbit dengan kepadatan luar biasa, yang kemungkinan merupakan reruntuhan dari bintang masif yang hancur. Pulsar dan objek misterius tersebut saling mengorbit setiap 7 hari Bumi pada jarak 5 juta mil, berada dalam celah massa lubang hitam. Bintang neutron dan lubang hitam terbentuk ketika bintang masif kehabisan bahan bakar fusi nuklirnya. Keruntuhan inti bintang tersebut menghasilkan pembentukan bintang neutron atau lubang hitam. Objek yang baru ditemukan ini pun menantang pemahaman yang telah ada sebelumnya tentang celah massa lubang hitam tersebut, karena ia memiliki massa lebih besar dibanding bintang neutron mana pun yang diketahui, tetapi juga lebih kecil daripada lubang hitam mana pun yang dikenal.
Para peneliti mengusulkan pendapat bahwa objek tersebut kemungkinan terbentuk melalui sebuah tabrakan antara dua bintang neutron pada gugus bola padat NGC 1851. Namun demikian, sifat dari objek pendamping—baik itu bintang neutron, lubang hitam, maupun objek kosmik yang sebelumnya belum teridentifikasi—masih belum diketahui. Sistem yang baru ditemukan ini berfungsi sebagai sebuah laboratorium kosmik unik yang menawarkan wawasan tentang kondisi ekstrim serta menjanjikan titik balik pada pemahaman kita tentang bintang neutron, lubang hitam, dan celah massa lubang hitam yang misterius. Selanjutnya, penemuan ini membuka peluang baru bagi ilmuwan untuk mempelajari perilaku materi dan fisika pada lingkungan paling ekstrim di alam semesta.
Barr DE et al. A pulsar in a binary with a compact object in the mass gap between neutron stars and black holes. Science, January 2024.
Pembatasan Pola Makan Memperlambat Penuaan Otak dan Memperpanjang Usia
Para ilmuwan telah menemukan hubungan penting antara pembatasan kalori dan penuaan otak secara sehat, yang menjelaskan mekanisme di balik dampak positif dari pembatasan asupan kalori terhadap umur panjang dan kesehatan otak. Meski pembatasan pola makan diketahui dapat meningkatkan kesehatan dan umur panjang, tetapi hingga kini dampaknya terhadap otak masih belum dipahami sepenuhnya. Studi baru ini mengidentifikasi gen OXR1 sebagai faktor penting dalam perpanjangan usia yang terkait dengan pembatasan pola makan serta dalam mendukung penuaan otak secara sehat. Penelitian yang dilakukan pada lalat buah dan sel manusia ini mengungkap mekanisme seluler secara rinci, yang di dalamnya pembatasan kalori dapat menunda penuaan dan memperlambat perkembangan penyakit neurodegeneratif. Tim peneliti menemukan bahwa gen OXR1 menghasilkan suatu respons spesifik neuron yang memediasi perlindungan saraf yang diamati pada pembatasan asupan makan. Strategi seperti puasa intermiten atau pembatasan kalori, yang membatasi asupan nutrisi, mungkin dapat meningkatkan kadar gen OXR1 sehingga memberi efek perlindungan pada otak. OXR1 melindungi sel dari kerusakan oksidatif, karena kekurangannya pada manusia dapat menyebabkan gangguan neurologis berat serta kematian dini. Penelitian ini juga mengkaji lebih dalam tentang retromer, yaitu sebuah protein kompleks yang berperan penting dalam mendaur ulang protein dan lipid di dalam sel. Ditemukan bahwa OXR1 memengaruhi retromer dengan menjaga fungsinya dan merupakan sebuah peran kunci dalam melindungi neuron selama pembatasan pola makan. Disfungsi pada retromer telah dikaitkan dengan penyakit neurodegeneratif terkait usia seperti Alzheimer dan Parkinson. Dengan memahami hubungan antara OXR1, pembatasan pola makan, dan kesehatan otak, studi ini memberikan wawasan tentang mengapa setiap orang merespons pola makan secara berbeda, serta membuka peluang bagi target terapi potensial yang dapat memperlambat penuaan dan penyakit neurodegeneratif terkait usia. Secara keseluruhan, temuan ini menunjukkan bahwa pola makan yang sehat memiliki dampak besar terhadap berbagai proses dalam tubuh, serta mendukung upaya menjalankan praktik diet yang dapat meningkatkan kesehatan dan umur panjang secara menyeluruh.
Wilson KA et al. OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction. Nature Communications, January 2024.
Mengungkap Memori dan Imajinasi Manusia dengan AI Generatif
Memori manusia memainkan peran penting dalam berbagai proses kognitif. Ia berkontribusi besar terhadap kemampuan kita untuk belajar tentang dunia, mengingat pengalaman masa lalu, dan menghasilkan skenario yang benar-benar baru untuk imajinasi dan perencanaan. Sebuah studi terbaru memperkenalkan model komputasi AI (Artificial Intelligence) —yang juga dikenal sebagai jaringan saraf generatif— untuk membuat simulasi bagaimana jaringan saraf di otak manusia merekonstruksi peristiwa masa lalu dan membayangkan skenario baru.
Model ini mencakup jaringan yang merepresentasikan hipokampus dan neokorteks, dua bagian otak yang diketahui bekerja bersama-sama dalam menjalankan fungsi memori, imajinasi, dan perencanaan, untuk meneliti bagaimana interaksi keduanya. Hipokampus berperan penting dalam pembentukan memori dan navigasi spasial, sementara neokorteks berkaitan dengan proses komputasi yang berkaitan dengan perhatian, pemikiran, persepsi, dan memori episodik. Para peneliti memaparkan model tersebut pada 10.000 gambar sehingga memungkinkan pemrograman kode secara cepat pada berbagai adegan oleh jaringan hipokampus. Selanjutnya, jaringan saraf generatif di neokorteks dilatih dengan memutar ulang adegan-adegan tersebut. Analisis menunjukkan bahwa hipokampus dengan cepat menyerap adegan dan memutarnya kembali sehingga memberi instruksi kepada neokorteks melalui paparan berulang. Sebagai respons, neokorteks belajar untuk merekonstruksi berbagai adegan dengan mengorganisasi informasi, berfokus pada elemen penting seperti susunan dinding dan objek. Efisiensi ini memungkinkan otak untuk mengingat adegan dan menghasilkan adegan yang baru tanpa harus menyimpan setiap detail kecilnya.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pemutaran ulang memori saat istirahat membantu otak mengenali pola dari pengalaman masa lalu, sehingga membantu prediksi di masa depan, seperti halnya upaya menghindari bahaya atau menemukan lokasi makanan. Studi ini menjelaskan bagaimana otak menghasilkan peristiwa baru dalam imajinasi dan perencanaan masa depan, serta menyoroti peran rekonstruksi memori dalam proses tersebut. Penelitian ini juga memberikan wawasan mengapa memori yang ada sering mengalami distorsi, yang ciri-ciri uniknya digeneralisasi dan diingat secara lebih selaras atau sesuai dengan karakteristik dari peristiwa-peristiwa sebelumnya.
Spens and Burgess. A generative model of memory construction and consolidation. Nature Human Behavior, January 2024.
Discussion about this post