Nationalgeographic.co.id—Para peneliti di Georgia Institute of Technology sedang mempelajari pergerakan kucing yang selalu mendarat dengan kakinya. Kucing memiliki keseimbangan yang unik, memiliki lebih banyak kesamaan dengan manusia. Tapi apa yang membuat kucing begitu lincah?
Mereka mempelajari pergerakan kucing untuk lebih memahami bagaimana sumsum tulang belakang bekerja. Tujuannya untuk membantu manusia dengan kerusakan saraf tulang belakang parsial berjalan dan menjaga keseimbangan. Temuan mereka telah dijelaskan di eneuro belum lama ini.
Menggunakan campuran studi eksperimental dan model komputasi, para peneliti menunjukkan bahwa umpan balik somatosensori, atau sinyal saraf dari sensor khusus di seluruh tubuh kucing, membantu memberi tahu sumsum tulang belakang tentang gerakan yang sedang berlangsung dan mengoordinasikan keempat anggota badan agar kucing tidak jatuh saat bertemu hambatan.
Penelitian menunjukkan bahwa dengan sinyal sensorik yang berhubungan dengan gerakan tersebut, hewan dapat berjalan bahkan jika hubungan antara sumsum tulang belakang dan otak sebagian terputus.
Memahami mekanisme jenis kontrol keseimbangan ini sangat relevan bagi orang lanjut usia yang sering mengalami masalah keseimbangan dan dapat melukai diri sendiri saat terjatuh.
Akhirnya, para peneliti berharap ini bisa membawa pemahaman baru tentang peran umpan balik somatosensori dalam kontrol keseimbangan.
Ini juga dapat mengarah pada kemajuan dalam perawatan cedera tulang belakang karena penelitian menunjukkan aktivasi neuron somatosensori dapat meningkatkan fungsi jaringan saraf tulang belakang di bawah lokasi kerusakan tulang belakang.
"Kami telah tertarik pada mekanisme yang memungkinkan untuk mengaktifkan kembali jaringan yang terluka di sumsum tulang belakang," kata Profesor School of Biological Sciences Boris Prilutsky.
"Kami tahu dari penelitian sebelumnya bahwa umpan balik somatosensori dari kaki yang bergerak membantu mengaktifkan jaringan tulang belakang yang mengontrol gerak, memungkinkan gerakan yang stabil."
Kucing Terkoordinasi
Meskipun model tikus yang dimodifikasi secara genetik baru-baru ini menjadi dominan dalam penelitian kontrol saraf penggerak, model kucing menawarkan keuntungan penting.
Ketika mereka bergerak, tikus tetap berjongkok, yang berarti mereka cenderung memiliki masalah keseimbangan bahkan jika umpan balik somatosensori gagal.
Manusia dan kucing, di sisi lain, tidak dapat menjaga keseimbangan atau bahkan bergerak jika kehilangan informasi sensorik tentang gerak anggota tubuh.
Ini menunjukkan bahwa spesies yang lebih besar, seperti kucing dan manusia, mungkin memiliki organisasi yang berbeda dari jaringan saraf tulang belakang yang mengendalikan gerak dibandingkan dengan hewan pengerat.
Georgia Tech bermitra dengan para peneliti di University of Sherbrooke di Kanada dan Drexel University di Philadelphia untuk lebih memahami bagaimana sinyal dari neuron sensorik mengoordinasikan gerakan keempat kaki.
Laboratorium Sherbrooke melatih kucing untuk berjalan di atas treadmill dengan kecepatan yang konsisten dengan gaya berjalan manusia dan kemudian menggunakan elektroda untuk merangsang saraf sensorik mereka.
Para peneliti berfokus pada saraf sensorik yang mentransmisikan sensasi sentuhan dari bagian atas kaki ke sumsum tulang belakang. Dengan merangsang saraf ini secara elektrik, para peneliti menirukan memukul rintangan dan melihat bagaimana kucing tersandung dan mengoreksi gerakan mereka sebagai respons.
Stimulasi diterapkan dalam empat periode siklus berjalan: transisi posisi tengah, transisi posisi ke ayunan, transisi pertengahan ayunan, dan transisi ayunan ke posisi.
Baca Juga: Dunia Hewan: Penjelasan Sains Mengapa Kucing Menyukai Kardus?
Baca Juga: Berasal Dari Timur Tengah, Sejak Kapan Penjinakan Kucing Dimulai?
Baca Juga: Dunia Hewan: Jagalah Kucing Anda di Dalam Rumah, Demi Kesehatan Semua
Baca Juga: Alasan di Balik Kucing dan Buaya Disembah oleh Orang Mesir Kuno
"Untuk menjaga keseimbangan, hewan itu harus mengoordinasikan gerakan tiga anggota tubuh lainnya, jika tidak maka akan jatuh," kata Prilutsky.
"Kami menemukan bahwa stimulasi saraf ini selama fase mengayun meningkatkan durasi fase berdiri dari anggota tubuh lainnya dan meningkatkan stabilitas."
Akibatnya, saat kucing tersandung selama fase mengayun, sensasi tersebut memicu refleks tulang belakang yang memastikan tiga anggota tubuh lainnya tetap di tanah dan menjaga kucing tetap tegak dan seimbang.
"Untuk membantu mengobati penyakit apa pun, kita perlu memahami cara kerja sistem yang utuh," kata Prilutsky.
“Itulah salah satu alasan mengapa penelitian ini dilakukan. Ini akan membantu kami mengetahui lebih baik bagaimana sumsum tulang belakang mengontrol pergerakan.”