TEMPO.CO, Jakarta - Menjelang trimester kedua, jauh sebelum mata bayi dapat melihat gambar, mereka dapat mendeteksi cahaya. Namun, sel-sel peka cahaya pada retina yang sedang berkembang itu bisa diibaratkan seperti saklar untuk mengatur keikutsertaan janin pada ritme kegiatan ibu selama 24 jam.

Para ilmuwan dari Universitas California, Berkeley, di Amerika Serikat telah menemukan bukti bahwa sel-sel sederhana ini benar-benar saling berbicara sebagai bagian dari jaringan yang saling berhubungan. Sel-sel ini juga memberikan retina lebih banyak kepekaan cahaya daripada yang dipikirkan sebelumnya, dan itu dapat meningkatkan pengaruh cahaya pada perilaku dan perkembangan otak dengan cara yang tidak terduga.

Di mata yang berkembang, mungkin 3 persen sel ganglion, yakni sel di retina yang mengirim pesan melalui saraf optik ke otak, sensitif terhadap cahaya. Hingga saat ini, para peneliti telah menemukan sekitar enam subtipe berbeda yang berkomunikasi dengan berbagai tempat di otak.

Beberapa berbicara dengan nukleus suprakiasmatik untuk menyetel jam internal ke siklus siang-malam. Yang lain mengirim sinyal ke area yang membuat pupil mata mengerut dalam cahaya terang.

Namun, yang lain terhubung dengan bidang mengejutkan, yakni perihabenula, yang mengatur suasana hati, dan amigdala, yang berhubungan dengan emosi. Pada tikus dan monyet, bukti terbaru menunjukkan bahwa sel-sel ganglion ini juga berbicara satu sama lain melalui sambungan listrik yang disebut gap junctions, menyiratkan jauh lebih banyak kerumitan pada tikus dan primata yang belum matang daripada yang dibayangkan.

"Mengingat beragamnya sel-sel ganglion ini dan bahwa mereka memproyeksikan ke berbagai bagian otak, itu membuat saya bertanya-tanya apakah mereka memainkan peran dalam bagaimana retina terhubung ke otak," kata Marla Feller, seorang profesor molekul UC Berkeley, seperti dilansir Science Daily.

Dia melanjutkan, sel-sel ganglion ini mungkin bukan untuk sirkuit visual tetapi untuk perilaku nonpenglihatan. Tidak hanya refleks cahaya pupil dan ritme sirkadian, tapi mungkin menjelaskan masalah seperti migrain yang disebabkan cahaya, atau mengapa terapi cahaya bekerja untuk depresi.

Sel-sel, yang disebut sel ganglion retina fotosensitif intrinsik (ipRGC), ditemukan pada 10 tahun yang lalu. Feller telah mempelajari retina yang berkembang selama hampir 20 tahun. Dia memainkan peran utama, bersama dengan mentornya, Carla Shatz dari Universitas Stanford, dalam menunjukkan bahwa aktivitas listrik spontan di mata selama pengembangan, yang disebut gelombang retina, sangat penting untuk mengatur jaringan otak yang benar untuk memproses gambar.

Sel-sel ipRGC tampaknya berfungsi secara paralel dengan gelombang retina spontan di retina yang sedang berkembang. "Kami mengira mereka (anak-anak tikus dan janin manusia) buta pada saat ini dalam perkembangan," kata Feller.

"Kami berpikir bahwa sel-sel ganglion ada di sana di mata yang sedang berkembang, bahwa mereka terhubung ke otak, tetapi bahwa mereka tidak benar-benar terhubung dengan banyak sisa retina pada saat itu. Sekarang, ternyata mereka terhubung satu sama lain, yang merupakan hal yang mengejutkan, " lanjutnya.

Mahasiswa pascasarjana UC Berkeley Franklin Caval-Holme menggabungkan pencitraan dua-foton kalsium, perekaman listrik sel utuh, farmakologi, dan teknik anatomi untuk menunjukkan bahwa keenam jenis ipRGC di retina tikus yang baru lahir terhubung secara elektrik, melalui persimpangan celah, untuk membentuk retina jaringan yang ditemukan para peneliti tidak hanya mendeteksi cahaya, tetapi merespons intensitas cahaya, yang dapat bervariasi hampir satu miliar kali lipat.

Sirkuit gap junction sangat penting untuk sensitivitas cahaya pada beberapa subtipe ipRGC, tetapi tidak pada yang lain, memberikan jalan potensial untuk menentukan subtipe ipRGC mana yang memberikan sinyal untuk perilaku non-visual spesifik yang ditimbulkan oleh cahaya.

"Aversi terhadap cahaya, yang dikembangkan anak anjing sangat awal, tergantung pada intensitas, menunjukkan bahwa sirkuit saraf ini dapat terlibat dalam perilaku penghindaran cahaya," kata Caval-Holme.

"Kami tidak tahu mana dari subtipe ipRGC ini di retina neonatal yang benar-benar berkontribusi pada perilaku, sehingga akan sangat menarik untuk melihat peran apa yang dimiliki semua subtipe berbeda ini," tambahnya.

Para peneliti juga menemukan bukti bahwa rangkaian itu menyesuaikan diri dengan cara yang dapat beradaptasi dengan intensitas cahaya, yang mungkin memiliki peran penting dalam pengembangan, kata Feller.

"Di masa lalu, orang-orang menunjukkan bahwa sel-sel peka cahaya ini penting untuk hal-hal seperti perkembangan pembuluh darah di retina dan sinkronisasi cahaya ritme sirkadian, tetapi itu adalah semacam lampu on/off, saat Anda perlu cahaya atau tidak," ujar Feller.

"Mereka tampaknya benar-benar mencoba kode untuk berbagai intensitas cahaya, menyandikan informasi lebih banyak daripada yang orang pikirkan sebelumnya," tutur Feller.