Kecoa...

Kecoa, binatang yang dianggap sebagai pengganggu, ternyata memiliki banyak keunggulan, yang membuatnya tetap eksis sejak 300 juta tahun lalu. Terutama sistem senso-motorik kecoa menarik perhatian para ahli. Selain itu kemampuan adaptasi kecoa, dalam lingkungan paling ekstrim amat mengagumkan.

Tidak banyak orang awam yang tahu, bahwa serangga besar ini, sudah ada di muka Bumi sejak 300 juta tahun lalu. Jadi lebih tua dari Dinosaurus. Ketika keluarga reptil raksasa Dinosaurus musnah sekitar 65 juta tahun lalu, keluarga kecoa terus bertahan hidup, hingga kini. Para ahli biologi bahkan memperkirakan, jika terjadi bencana atom di muka Bumi, salah satu makhluk hidup yang akan tetap eksis adalah kecoa. Mencengangkan, tapi juga sekaligus mengusik rasa penasaran.

Salah satu yang menarik perhatian para peneliti, adalah sistem saraf motorik kecoa. Sejak lama diketahui, binatang yang dianggap hina dan cuma menjadi pengganggu manusia itu, memiliki kecepatan reaksi amat mengagumkan, untuk meloloskan diri dari bahaya. Rahasianya terletak pada sistem saraf dan sistem gerak motorik kecoa. Serangga ini, dalam sejarah evolusinya yang panjang, mengembangkan dua sistem senso-motorik yang independen. Dalam arti, keduanya dapat berfungsi berbarengan, atau juga berfungsi masing-masing tanpa tergantung sistem yang lain.

Sistem senso-motorik yang pertama berada di bagian kepala, dengan dua antena yang berfungsi sebagai penala getaran. Dan yang kedua di bagian kaki belakang yang menerus ke bagian perut, dengan rambut-rambut halus, yang juga berfungsi serupa antena. Penelitian Prof. Christopher Comer, ahli saraf dari Universitas Illinois di Chicago AS, menunjukan kecepatan lari kecoa sebetulnya tidak mengagumkan, yakni hanya sekitar lima kilometer per jam. Tapi yang sangat mengagumkan, adalah kecepatan reaksi sistem senso-motoriknya dalam menanggapi rangsangan dari luar. Jika sistem penala getaran di kaki belakang atau antena di kepala mendapat rangsangan tiba-tiba, reaksinya terjadi hanya dalam waktu 15 sampai 20 milidetik. Atau lebih cepat dari kedipan mata, kecoa sudah lari dan menghilang di bawah lemari atau meja.

Bandingkan dengan kecepatan reaksi otak manusia, yang memerlukan waktu sekitar 200 milidetik, untuk menanggapi rangsangan dari luar. Dengan kecepatan reaksi terhadap rangsangan yang luar biasa ini, sudah mencukupi bagi kecoa yang memiliki kecepatan lari hanya lima kilometer per jam, untuk dapat melepaskan diri dari segala bahaya. Yang juga amat menarik, adalah dua sistem senso-motorik kecoa yang terpisah dan independen. Jika salah satu sistemnya disabot atau dimatikan, sistem yang lain masih tetap aktif dan berfungsi. Juga kecoa yang dipotong kepalanya, masih bereaksi secepat semula.

Robot sensomotorik kecoa

Dengan mengamati sistem senso-motorik kecoa, dewasa ini dikembangkan berbagai kegunaan praktis dari keunggulan sistem tsb. Misalnya saja para ahli robotik, kini berusaha mengembangkan robot yang memiliki dua sistem sensorik independen. Bidang terapan dari senso-motorik buatan ini, juga cukup luas. Mulai dari produk untuk kebutuhan sehari-hari, seperti mobil misalnya, sampai ke robot penjelajah untuk misi luar angkasa. Di masa depan, robot penjelajah planit Mars sekelas Spirit atau Opportunity misalnya, bisa dilengkapi sirkuit pengendali ganda, yang berfungsi independen persis seperti sistem senso-motorik kecoa. Jika salah satu sistem macet, yang lainnya tetap berfungsi. Dengan begitu kehandalan misinya dapat dijamin.

Robot yang meniru sistem saraf motorik kecoa, dikembangkan oleh para peneliti robotik di Universita Case Western di Cleveland Ohio, AS, masing-masing Daniel Kingsley, Roger Quinn dan Roy Ritzman, menunjukan bahwa dengan meniru sistem ganda saraf kecoa, terbukti robotnya menjadi lebih handal. Robot berbentuk mobil atau rover seperti penjelajah Mars, akan mengalami kesulitan besar jika salah satu rodanya macet atau sistem pengendaliannya rusak. Namun dengan meniru sistem saraf motorik kecoa, hambatan semacam itu dapat ditanggulangi segera.

Terapan di dunia kedokteran

Selain penerapannya di wilayah teknologi robotik, penelitian sistem saraf kecoa oleh Prof. Christopher Comer dan Angela Ridgel dari Universita Case Western di Cleveland –Ohio, juga menunjukan arah terapannya dalam dunia kedokteran. Kecoa yang memiliki kecepatan reaksi mengagumkan, ternyata juga menderita penyakit degradasi pada alat motoriknya. Yakni gejala seperti rematik pada kakinya, jika umur kecoa sudah tergolong tua. Kecoa yang berumur 60 minggu, ternyata berpenyakit tungkai, sama seperti pada manusia lanjut usia.

Penelitian menggunakan kamera ultra-cepat, yang mampu merekam 125 gambar per detik menunjukan, kaki kecoa tua, tidak bisa lagi diajak mendaki permukaan yang menanjak. Juga reaksinya terhadap rangsangan dari luar menurun tajam. Jika sebelumnya, perubahan angin sedikit saja, memicu reaksi dari sistem motoriknya, kecoa tua memerlukan waktu untuk bereaksi. Diamati, kadang-kadang kecoa tua ini bereaksi seperti biasa, yakni lari secepat kilat, untuk menyembunyikan diri. Atau malahan terdiam di tempat, untuk mengolah rangsangan yang datang. Akibatnya kecoa tua lebih mudah ditangkap atau dibunuh.

Bagi para ahli saraf sifat degeneratif sistem saraf kecoa, menjadi bahan pelajaran menarik. Karena sistem saraf kecoa relatif sederhana, dan serangga itu juga relatif besar, lebih mudah melakukan pengamatan, mengapa terjadi degenerasi sistem saraf. Selain itu, proses penuaan pada kecoa tidak perlu ditunggu bertahun-tahun, seperti pada binatang menyusui yang dijadikan obyek penelitian. Sementara hasilnya, dapat dianalogikan pada sistem saraf binatang menyusui, yang jauh lebih kompleks dan lebih sulit diteliti.

Potong kepala

Penelitian yang dilakukan Ridgel dalam berbagai situasi, menunjukan kecoa tua ternyata kehilangan koordinasi terhadap kedua sistem saraf motoriknya. Tapi, ketika kecoa tua dipotong kepalanya, gerakan motoriknya menjadi pulih kembali seperti kecoa muda. Apakah kerusakan pada sistem saraf sentral, yang berpusat di otak yang menyebabkan gangguan gerak motorik ini? Rigdel dan tim penelitinya belum menarik kesimpulan sampai ke situ. Tapi penelitian oleh tim lainnya, menegaskan kemungkinan tsb. Hanya saja masih dipertanyakan metode penelitiannya. Apakah pengamatan dilakukan segera, setelah kepala kecoa tua dipotong, atau beberapa jam kemudian?

Namun berbagai penelitian terhadap kecoa, dapat ditarik manfaatnya bagi penelitian proses penuaan pada manusia. Sebab proses penuaan pada kecoa, mirip dengan proses penuaan pada manusia. Misalnya saja dicirikan oleh menurunnya fungsi sistem saraf pusat dan anggota badan motorik. Juga kemampuan otak untuk bereaksi menurun tajam. Kecoa tua akhirnya mati, karena kerusakan pada jaringan sistem saraf pusat dan sistem gerak motoriknya.

Semula tidak diduga, bahwa kecoa dapat mencapai umur cukup tua, seperti pada manusia modern, yang kini memiliki kecenderungan berumur lebih panjang. Namun juga menghadapi risiko, menurunnya kemampuan motorik dan degenerasi sistem saraf pusat dan otak. Dari penelitian kecoa, para peneliti sistem saraf dan gerak motorik mengharapkan, dapat mengembangkan metode atau obat, untuk mencegah atau memperlambat proses menurunnya kemampuan otak. Selain itu, berdasarkan hasil penelitian kecoa, juga diteliti kemungkinan, untuk tetap mempertahakankan kemampuan gerak motorik pada manula.