menyibak tabir dan prilaku

Bayangkan, anda memasuki ruangan dokter sambil membawa kartu cerdas berisi seluruh informasi genetik tubuh anda yang telah dikode dan diamankan dengan nomor PIN seperti anda membuka ATM. Dengan melihat data-data informasi genetik anda yang unik, dokter dapat menentukan obat yang tepat dalam dosis yang akurat secara efisien sesuai dengan kondisi anda tanpa khawatir akan terjadinya ADR (Adverse Drug Reaction), efek samping maupun ketidaktepatan pemilihan obat. Keadaan tersebut merupakan impian para ilmuwan yang bergerak di bidang farmakogenetik, suatu ilmu yang menghantarkan manusia pada "pengobatan individual/pengobatan butik" berdasarkan pemetaan lengkap seluruh gen yang dimiliki tubuh manusia. Para ilmuwan di bidang biologi molekuler yang tergabung dalam Human Genome Project (HGP) telah mengumumkan hasil sekuensing sekitar 100.000 gen manusia tertanggal 26 juni 2000. Farmakogenomik mencari korelasi yang belum terungkap antara pola-pola genom dengan manifestasi klinis. Sebuah korelasi yang jika terungkap akan dapat memberikan kemudahan bagi para dokter dan ahli farmasi untuk membuat keputusan yang tepat, rasional serta menurunkan angka probabilitas kesalahan pemberian obat, kesalahan dosis, maupun resiko efek samping karena penggunaan metode trial-and-error.
Tak ingin jauh berbeda dari impian para pharmacogenomist, para neuroscientist yang meneliti dopamin -zat kimia otak yang secara alami disintesis terutama dalam jaringan saraf dan kelenjar adrenal- semakin gencar menelusuri mekanisme dan jalur-jalur biokimia yang terkait dengan si penghantar signal antar saraf sekaligus neurohormon itu. Sebagai neurotransmitter, dopamin menghantarkan pesan dari satu sel saraf ke sel saraf yang lain sedangkan sebagai neurohormon, dopamin bekerja menghambat pelepasan prolaktin dari lobus interior pituitary.

Para neurophysiologist, computer scientist, psychologist dan economist yang berkolaborasi dalam studi interdisiplin di jurnal Nature vol. 9, Agustus 2006, mengemukakan hipotesa mengenai sel saraf dopamin otak tengah sebagai pengkode dalam menentukan pengambilan keputusan. Menggunakan monyet macaque (Macaca fasicularis) sebagai binatang percobaan, G. Morris et al. melaporkan analisis hasil penelitian mereka yang menunjukkan bahwa sel saraf dopamin dalam perilaku primata membawa sinyal yang berguna untuk mempelajari kemungkinan reward dan probabilitas pengambilan keputusan atas adanya reward tersebut. Lebih lanjut dikatakan bahwa sel saraf dopamin mengkode aksi yang akan dilakukan ketika suatu reward diberikan. Peran utama dopamin sebagai pusat reward reinforcement dan motivasi perilaku adalah daya pikat utama molekul ini sehingga membuat para ilmuwan tertarik untuk bergabung dalam studi interdisiplin untuk mempelajari lebih dalam mengenai jalur-jalur dopamin.

Secara sederhana, reward adalah segala sesuatu dimana makhluk hidup akan berusaha melakukan kerja untuk mendapatkannya. Contohnya: makanan dan seks. Fenomenanya dinamakan brain stimulation reward (BSR). Hal yang menarik dalam eksperimen BSR ialah bahwa reward itu sendiri tidak akan memberikan rasa kepuasan. Penelitian BSR digalakkan untuk menghantarkan pemahaman mengenai bagaimana otak secara keseluruhan mengatur dirinya sendiri untuk membentuk sebuah perilaku. Terkait dengan ini, sel saraf dopamin akan diaktivasi ketika suatu rangsangan reward muncul. Dopamin dipercaya oleh para ilmuwan sebagai zat kimia yang ikut bertanggung jawab menentukan perilaku pengambilan keputusan oleh otak. Ketika suatu rangsangan reward yang sama muncul kembali, ada sebuah keterulangan perilaku untuk merespon. Hal ini menyebabkan penelitian dopamin dianggap sebagai salah satu kunci dalam mengungkapkan proses learning and memory. Dapat anda bayangkan, bahwa sesungguhnya sebuah keinginan, sebuah pemikiran, bahkan sebuah perilaku, dapat ditebak dan dipetakan dengan mempelajari rangkaian molekul-molekul dalam otak.

Menelusuri fungsi dopamin selanjutnya, molekul ini berperan dalam banyak perilaku manusia dalam kehidupan. Mulai dari kecanduan, psikosis, kegelisahan, perubahan mood sampai perilaku abnormal akibat ketidakseimbangan kadar dopamin dalam otak.

Cinta dan Dopamin

Jika anda jatuh cinta, maka rasa `pleasure feelings` yang anda rasakan adalah peran dopamin. Bersama dengan meningkatnya kadar adrenalin yang mempercepat denyut jantung, serta rendahnya kadar serotonin yang menyebabkan rasa obsesif (kepemilikan), dopamin memberikan efek membahagiakan, meningkatan energi, menurunkan nafsu makan, dan mengurangi konsentrasi.

Kolaborasi anthropologist, physiologist dan neuroscientist dalam The Journal of Comparative Neurology vol. 493 Oktober 2005 melaporkan hasil riset mereka menggunakan functional magnetic resonance imaging (fMRI) untuk memperhatikan otak 17 orang wanita dan pria saat mereka sedang memperhatikan foto lawan jenis yang disukainya. Data hasil scan menunjukkan bahwa adanya peningkatan aliran darah dalam otak serta adanya peningkatan kadar reseptor dopamin dalam area caudate nucleus dan ventral tegmental area (VTA) sebelah kanan. Menurut Dr. Helen Fisher dari Rutgers University dalam jurnal yang sama mengatakan bahwa apa yang nampak dalam alat scan tersebut adalah suatu keinginan biologis untuk fokus terhadap satu objek. Tingginya kadar dopamin diasosiasikan dengan meningkatnya perhatian, hiperaktivitas, keresahan dan perilaku goal-oriented. Dengan kata lain, seseorang yang berada dalam situasi ini akan terfokus kepada pasangannya dan kurang perhatian terhadap hal yang lainnya.

Dalam jangka waktu tertentu setelah hubungan intens/aktivitas seksual, oksitosin dan vasopressin akan mempengaruhi jalur-jalur dopamin dan adrenalin, sehingga menyebabkan kadar kedua molekul ini menurun. Mekanisme ini dipercaya menyebabkan `pleasure feelings` memudar setelah beberapa lama hubungan intens atau terjadinya aktivitas seksual. Sebuah tim kolaborasi ilmuwan dari Universitas Pisa di Italia menyebutkan bahwa, studi menunjukkan `pleasure feelings` dan `passionate` akan memudar dan hampir-hampir hilang setidak-tidaknya 2 tahun setelah hubungan intens antar pasangan terjadi. Perubahan kadar `kimia cinta` berupa dopamin, adrenalin, norepinephrin, dan phenylethylamin adalah penyebabnya sehingga suatu reward akan lebih ditanggapi secara rasional daripada mengandalkan aktifitas hormonal.

Candu dan Dopamin

Love 'as addictive as cocaine` begitu komentar para neuroscientist yang memang bisa dibuktikan oleh mekanisme molekuler. Diatas telah disebutkan bahwa `pleasure feelings` saat jatuh cinta merupakan ulah dopamin. Begitu pula mekanisme kecanduan yang diberitakan oleh Eric J. Nestler dalam Jurnal Nature Neuroscience oktober 2005. Mekanisme kecanduan terkait erat dengan jalur mesolimbic dopamin yang meliputi dopaminergic sel saraf di VTA serta daerah limbic forebrain, terutama nucleus accumbens (NAc). Jalur VTA-NAc ini adalah jalur terpenting dalam efek akut sistem reward dalam semua jenis adiksi obat. Beberapa jenis obat dan senyawa yang menyebabkan adiksi diantaranya ialah amfetamin, kokain, opiat, alkohol dan nikotin. Senyawa seperti kokain misalnya, dapat menyebabkan beberapa ribu kali peningkatan kadar dopamin dalam otak. Hal ini akan menyebabkan kecanduan dan perasaan ingin mendapatkan `pengalaman rasa` yang sama. Gangguan pada ketersediaan dopamin maupun jumlah reseptor dopamin akan dapat menyebabkan abnormalitas perilaku dan aktifitas gerak.

Beberapa area otak yang terkait dengan jalur VTA-NAc juga essensial dalam mekanisme reward dan perubahan reward secara kronik dalam kaitannya dengan adiksi. Area yang dimaksud adalah amygdala, hippocampus, hipotalamus, dan beberapa wilayah di korteks frontal. Beberapa area ini adalah bagian penting dari sistem penyimpanan memori di otak. Hal ini menghantarkan kepada pemahaman bahwa aspek-aspek penting dalam mekanisme adiksi sangat terkait dengan memori.

Selanjutnya ada suatu indikasi bahwa jalur VTA-NAc dan beberapa wilayah sistem limbik tersebut juga memediasi efek `natural addiction` terhadap `natural rewards` seperti makanan, seks dan interaksi sosial. Dalam jurnal Molecular Psychiatry, Volkow, N. D et al. melaporkan bahwa ditemukannya abnormalitas yang serupa dari hasil scan penampakan otak untuk kecanduan obat dan kecanduan alamiah (natural addiction). Meskipun demikian, penelitian lebih lanjut untuk mekanisme kecanduan alamiah ini masih perlu dilakukan, mengingat banyaknya faktor yang mempengaruhi dan heterogennya sindrom klinik yang muncul.

Eisch, A.J. dalam Progress in Brain Research melaporkan bahwa setelah pemakaian secara kronik, beberapa obat yang memiliki efek candu berkecenderungan untuk mengurangi neurogenesis (pembentukan sel saraf baru) di otak daerah dentate gyrus hippocampus orang dewasa. Sampai saat ini fungsi neurogenesis hippocampal orang dewasa merupakan subjek yang masih sangat kontroversial. Pembentukan sebuah sel saraf baru dipercaya merupakan hal yang esensial dalam pembentukan sebuah memori baru. Penemuan selanjutnya untuk memperkuat bukti bahwa penggunaan obat-obat tertentu secara kronik dapat mereduksi neurogenesis masih dinantikan. Penemuan tersebut akan berguna untuk menjawab pertanyaan mengenai mekanisme abnormalitas perilaku yang menyimpang dan ingatan yang berkurang dari banyak kasus kecanduan.

Candy dan dopamin

Jika anda menginginkan sebuah permen yang pernah anda rasakan sebelumnya, reward yang ditimbulkan ketika anda ingin merasakan nikmatnya pengalaman mengunyah permen tersebut juga adalah peran dopamin. Ketika manusia lapar dan melihat makanan, sel-sel dopamin akan teraktivasi. Kalau anda memakan makanan yang sangat lezat dan pada waktu yang lain anda melihatnya kembali, sel-sel dopamin anda akan teraktivasi hingga mengumpul dan menjenuh. Riset selanjutnya dalam kaitan antara dopamin dan makanan dilaporkan oleh Volkow.N et al. dari Brookhaven National Laboratory yang membawa kemungkinan baru dalam strategi pengobatan obesitas/ kegemukan. Ditemukan adanya abnormalitas kadar reseptor dopamin dalam otak orang-orang yang kegemukan. Dengan menggunakan PET (Positron Emission Topography) dan senyawa radioaktif, dilakukan pengukuran kadar reseptor dopamin dalam otak 10 orang pasien obesitas dan 10 orang dengan berat normal. Hasilnya menunjukkan kadar reseptor dopamin yang lebih rendah pada pasien obesitas dibandingkan dengan orang normal. Gene-Jack Wang dari laboratorium yang sama mengemukakan bahwa cara memperbaiki kembali fungsi dopamin dimungkinkan sebagai salah satu strategi dalam pengobatan pasien obesitas.

Crazy dan Dopamin

Ingatkah anda pada kegilaan nobelis DR. John Nash dengan tokoh halusinasinya yang di abadikan dalam film `Beautiful mind`? Pada pasien schizophrenia, kadar dopamin meningkat berlebihan, sehingga menyebabkan otak berhalusinasi. Schizophrenia adalah gangguan jiwa psikotik paling lazim dengan ciri hilangnya perasaan afektif atau respons emosional dan menarik diri dari hubungan antarpribadi normal. Sering kali diikuti dengan delusi (keyakinan yang salah) dan halusinasi (persepsi tanpa ada rangsang pancaindra). Psikiater asal Scandinavia, Dr. John Carlson, menyebutkan bahwa banyak ilmuwan top dunia dalam sejarah ternyata mengidap Schizophrenia. Riset di laboratorium dengan menggunakan aneka macam tehnik kedokteran nuklir diantaranya pemakaian radioisotop untuk menentukan bagian-bagian pada otak yang berkaitan dengan schizophrenia semakin digalakkan. Riset dipusatkan pada penelusuran mekanisme dan daya kemampuan otak untuk menimbulkan dopamin. Menurut dugaan, abnormalitas pada schizophrenia terjadi dalam bentuk rantai panjang serta komplek yang dimulai dengan perubahan pirosin menjadi dopa, dopa menjadi dopamin, dan dopamin menjadi noradrenalin. Masing-masing mata rantai ini terjalin menggunakan enzim yang spesifik. Ketika adanya gangguan saat proses konversi kritis ini berlangsung, maka memungkinkan terbentuknya ketidakseimbangan kadar dopamine sehingga menimbulkan gangguan perilaku dan mental.

Lain halnya dengan Parkinson, kadar dopamin pada pasien yang menderita penyakit ini menurun berlebihan, sehingga menyebabkan otot motorik kehilangan fungsi normalnya. Gejala yang ditimbulkan akan berupa tremor/dyskinesia (distorsi dalam menjalankan otot volunter). Arvid Carlsson, ilmuwan asal Swedia, adalah orang yang mengarahkan pemahaman mengenai dopamin dan penyakit parkinson. Ia membuktikan bahwa di dalam daerah ganglia basalis otak manusia terdapat kadar yang tinggi dopamin. Sebelumnya, para ilmuwan masih meyakini bahwa dopamin hanyalah suatu prekursor bagi neurotransmitter noradrenalin. Carlsson berhasil mematahkan anggapan ini, karena ia menemukan bahwa dopamin terkonsentrasi di daerah otak yang lain dari tempat noradrenalin, sehingga ia berkesimpulan, dopamin adalah neurotransmitter tersendiri yang terpisah dari noradrenalin. Atas penemuannya ini, ia dianugrahi nobel di bidang kedokteran tahun 2000.

Riset Carlsson mengenai dopamin meningkatkan pemahaman mengenai obat-obat Parkinson dan beberapa obat lain. Ia berhasil menunjukkan obat-obat antipsikotik yang banyak dipakai untuk mengobati pasien skizofrenia, mempengaruhi transmisi sinaptik dengan memblok reseptor-reseptor dopamin. Temuan Carlsson juga memiliki makna penting bagi pengobatan depresi, salah satu penyakit kejiwaan yang paling banyak dialami manusia. Ia berkontribusi bagi pengembangan obat-obat antidepresi generasi baru, yaitu kelompok SSRI (Selective Serotonin Reuptake Inhibitor) seperti Prozac (flouxetine) yang sempat terlaris di Amerika (pada awal tahun 1990-an mencapai omzet 1 milyar dollar AS, walaupun kemudian popularitasnya mulai menurun karena diperdebatkan sebagai "kapsul kepribadian", yang membuat pasien yang meminumnya seolah-olah mengalami perubahan kepribadian).

Selain Schizophrenia dan Parkinson, ketidakseimbangan kadar dopamin dalam otak juga diduga mempunyai korelasi dengan penyakit Attention-Deficit/Hyperactivity Disorders (ADHD) dan autisme, dimana keduanya memberikan gejala abnormalitas pada perilaku pasien.

Memoriku Dopaminku

Bagaimana seorang pelukis handal dapat melukis wajah seorang gadis memikat hati yang lama tak ditemuinya atau bagaimana seorang penulis merincikan kembali pemandangan gunung Fuji dengan sentuhan emosi dan cuaca saat itu. Kedua kejadian tersebut berkaitan erat dengan sistem reward dan memori.

Menulis seperti halnya melukis, dimana keduanya menaburkan ingatan-ingatan akan kata maupun bentuk rupa. Ketika anda melukis, anda menggunakan banyak area di otak bagian belakang tempat korteks visual dimana suatu gambar dibentuk. Baik dengan kuas maupun pena, imagi-imagi akan keluar dari lokus-lokus memori.

Suatu memori mengkorelasikan anda tidak hanya kepada bentuk gambar masa lalu, namun juga bentuk emosi masa lalu. Riset-riset untuk mengungkap misteri penyimpanan memori menjadi topik bahasan yang menarik untuk para ilmuwan. Perlombaan mengkorelasikan kimia otak seperti dopamin, noradrenalin, ratusan enzim dan ribuan gen-gen pengkode menjadi tema-tema di laboratorium neuroscience tersebar di berbagai negara.

Pengungkapan tabir mekanisme dopamin bermanfaat untuk strategi penanggulangan penyakit yang disebabkan oleh abnormalitas dopamin. Disamping berperan penting untuk mengenali wilayah abu-abu misteri proses daya ingat, penyimpanan memori, penentuan sebuah keputusan hingga membentuk suatu kebiasaan perilaku.

Andaikata mekanisme jalur-jalur dopamin dalam otak manusia terungkap transparan, bukan tidak mungkin suatu saat nanti akan ada pasien meminta dokter untuk memberikan resep meningkatkan `pleasure feelings` setelah 3-4 tahun usia pernikahan, dimana kadar `love chemistry` saat itu telah menurun. Di lain sisi, bisa jadi masyarakat membutuhkan parameter tambahan berupa pengukuran kadar dopamin sebagai salah satu syarat kandidat presiden. Para pengusaha mempunyai cara yang lebih mudah untuk meningkatkan kinerja para anak buahnya dalam mengambil keputusan, para psikolog harus berfikir lebih keras untuk menjadi lebih cerdas menanggulangi berbagai masalah baru dalam perilaku manusia, dan para sastrawan akan sibuk merekonstruksi kembali definisi dan makna cinta.

Daftar bacaan:
1. Keeping the memories flowing. Nature neuroscience 9, 1199-1200 (2006)
2. Midbrain dopamine neurons encode decisions for future action. Nature Neuroscience 9, 1057-1063 (2006)
3. Choice values. Nature neuroscience 9, 987-988 (2006)
4. Prefrontal cortex and decision making in a mixed-strategy game. Nature neuroscience 7, 404 - 410 (2004)
5. Lust und Liebe (Lust and love): is it more than chemistry? G Frobe and R Frobe, translated by M Gross, Cambridge UK, RSC (2006)
6. Is there a common molecular pathway for addiction? Nature Neuroscience 8, 1445 - 1449 (2005).
7. (Romantic love: An fMRI study of a neural mechanism for mate choice). The journal of Comparative Neurology vol. 493, issue 1. 58-62 (2005)
8. Dopamine in drug abuse and addiction: results from imaging studies and treatment implications. Mol. Psychiatry 9, 557-569 (2004)
9. Love, Actually. Nature 427, 396-397 (29 January 2004)
10. Physiology Nobel: Celebrating the Synapse. Science Magazine vol. 290. no. 5491, p. 424. (20 October 2000)