ITLT-NEUROETHOLOGI

1. PENDAHULUAN

Neuroethology adalah pendekatan evolusi dan komparatif untuk mempelajari perilaku hewan dan kontrol yang mendasari mekanistik oleh sistem saraf. Ini cabang interdisiplin dalam upaya neuroscience untuk memahami bagaimana sistem saraf pusat rangsangan yang relevan (biologis) diterjemahkan ke dalam perilaku alam.

Sebagai contoh, sistem pendengaran kelelawar sering dikutip untuk mengetahui bagaimana sifat akustik dari suara dapat dikonversi menjadi peta sensorik dari perilaku fitur yang relevan dari suara.

Perilaku alami dapat dianggap sebagai perilaku yang dihasilkan melalui sarana seleksi alam yaitu menemukan pasangan, navigasi, penggerak, menghindari pemangsa, dan lain-lain. Neuroethology merupakan sebuah pendekatan integratif untuk memecahkan masalah dalam perilaku hewan, menggambar atas beberapa disiplin. Seringkali, neuroethologists memilih untuk mempelajari hewan yang "spesialis" dalam jenis tertentu dari perilaku yang ingin dipelajari peneliti seperti  lebah madu dan perilaku sosial mereka, ekolokasi kelelawar, burung hantu lokalisasi suara, dan lain-lain

Pendekatan neuroethological berasal dari ide bahwa sistem saraf hewan telah berevolusi untuk mengatasi masalah penginderaan dan bertindak dalam relung lingkungan tertentu.

Meskipun perilaku hewan telah dipelajari sejak zaman Aristoteles (384-342 SM), tidak sampai awal abad kedua puluh bahwa etologi akhirnya dibedakan dari ilmu alam (bidang ketat deskriptif) dan ekologi. Dengan kata lain, neuroethology dapat membantu menciptakan kemajuan dalam teknologi melalui pemahaman maju perilaku hewan.  Sebagai hasil dari penelitian perintis, banyak ilmuwan yang berusaha untuk menghubungkan aspek-aspek fisiologis sistem saraf dan sensorik untuk perilaku hewan tertentu. Dan pada akhirnya, muncul para ilmuwan yang mempelopori ilmu tingkah laku hewan yang lebih dikenal sebagai ethology. Tokoh – tokoh tersebut yaituKarl von Frisch (1886 - 1982), Konrad Lorenz (1903 - 1989), dan Nikolaas Tinbergen (1907 – 1988).

A.    Konrad Zacharias Lorenz

Konrad Zacharias Lorenz lahir pada tanggal 7 November 1903 di Kota Vienna, Austria. Dia adalah anak kedua dari seorang dokter bedah terkenal bernama Prof. Dr. Adolf Lorenz dan istrinya Emma. Lorenz dibesarkan dalam sebuah rumah luas yang dilengkapi dengan taman. Rumah tersebut terletak di Altenberg. Sebuah kota kecil di dekat Vienna. Sejak kecil, Lorenz telah menyayangi berbagai jenis hewan yang hidup di sekitarnya..

Ketertarikan Lorenz terhadap tingkah laku hewan diawali ketika tetangganya memberi anak itik berumur satu hari kepada Lorenz. Pada saat itu, Lorenz mengamati anak itik yang dimilikinya dan dia telah menemukan tingkah laku imprinting pada itik tersebut. Imprinting merupakan kemampuan untuk mempelajari tipe informasi khusus pada suatu periode kritis (critical period) dalam perkembangannya. Lorenz telah menjadi ahli tingkah laku hewan sejak masih berada dalam masa kanak-kanak.

Lorenz mengenal teori evolusi melalui buku karya Wilhem Bolsche yang telah dibaca olehnya ketika berumur 10 tahun. Buku tersebut ternyata semakin menambah ketertarikannya pada dunia hewan. Pada saat memasuki sekolah, Lorenz bertemu dengan seorang guru bernama Philip Heberdey yang pertama kali mengajarkannya tentang teori evolusi Darwin dan seleksi alam.

Bersama teman sekolahnya yang bernama Benhard Hellmann, Lorenz belajar dan mengamati berbagai jenis hewan yang ada disekitarnya. Suatu ketika, Lorenz dan Hellmann menemukan kemiripan antara larvaEuphyllopoda denganCladoceradewasa dalam struktur dan gerakannya. Mereka menyimpulkan,Cladoceraberasal dari nenek moyang Euphyllopoda yang berubah menjadineotenic. Dua sahabat tersebut telah menemukan beragam tingkah laku pada hewan yang diamatinya, namun temuannya belum bisa diterima secara ilmiah.

Setelah Lorenz menyelesaikan sekolah menengah atas, orang tuanya menginginkan Lorenz untuk mengikuti jejak ayahnya dengan menjadi dokter. Lorenz sebenarnya memiliki ketertarikan yang sangat besar terhadap zoologi, paleontologi dan ilmu tingkah laku hewan. Meskipun demikian, Lorenz tetap mematuhi ayahnya dan masuk sekolah kedokteran di University of Vienna pada tahun 1921.

Keputusan Lorenz untuk mematuhi nasihat ayahnya dengan mengambil sekolah kedokteran ternyata merupakan langkah yang tepat. Pada saat kuliah, Lorenz bertemu dengan seorang ahli embriologi dan anatomi komparatif bernama Ferdinand Hochstetter. Lorenz menyadari, ilmu yang diajarkan Hochstetter tersebut menunjang ketertarikannya pada tingkah laku hewan karena memberikan akses yang lebih baik terhadap pemecahan masalah evolusi dibandingkan dengan paleontologi. Di sekolah kedokteran ini, Lorenz menganggap, metode komparatif yang dipelajarinya dapat diaplikasikan dalam pola tingkah laku hewan.

Keseriusannya dalam kuliah membuat Lorenz dipercaya menjadi instruktur di sekolah kedokteran tersebut. Ferdinand Hochstetter melihat Lorenz sebagai mahasiswa yang memiliki dedikasi tinggi. Dengan alasan itulah Hochstetter menjadikan Lorenz sebagai asistennya. Pengalaman tersebut mempermudah jalan Lorenz untuk meraih gelar M.D. (Medical Doctor) pada tahun 1928.

Selama menjadi instruktur dan asisten di sekolah kedokteran University of Vienna, Lorenz pun mulai mempelajari zoologi di universitas yang sama. Suatu saat Lorenz mengikuti seminar yang diberikan Prof. Karl Buhler. Lorenz menganggap, Buhler adalah orang yang tertarik pada usahanya dalam menggunakan metode komparatif untuk mempelajari tingkah laku hewan. Buhler membuat Lorenz menyadari, teori ilmu pengetahuan sangat diperlukan (indispensable) bagi seorang pengamat (observer) makhluk hidup.

Lorenz melanjutkan lagi kuliahnya dalam bidang zoologi setelah lulus dari sekolah kedokteran. Selama kuliah, Lorenz telah membuat banyak karya tulis berupa paper. Karya tulis tersebut dibuat berdasarkan pengamatan dan penelitiannya dalam ilmu tingkah laku ternak (ethologi). Pada tahun 1933, Lorenz menyelesaikan kuliah dan mendapat gelar Ph.D. dalam bidang zoologi. Lorenz pun kemudian menjadi dosen di almamaternya.

Salah satu karya Lorenz yang paling dikenal adalah Model Psikohidrolik (Psychohydraulic Model) yang dikembangkannya dari para peneliti lain. Model Psikohidrolik memungkinkan tingkah laku hewan yang timbul dapat dilihat dalam sebuah konteks metafora. Dalam model ini, tingkah laku hewan yang timbul berdasarkan stimulus dianalogikan dalam sebuah skema. Namun, model ini sudah tidak digunakan lagi pada zaman sekarang karena model ini masih menggunakan aliran energi (energy flow) dalam menjelaskan sistem saraf dan kontrol tingkah laku. Meskipun demikian, karya Lorenz ini membuat ilmu tingkah laku ternak (ethologi) menjadi lebih dikenal masyarakat.

Pada musim gugur tahun 1936, Lorenz menghadiri sebuah simposium yang diprakarsai Prof. Van der Klaauw di Kota Leiden, Belanda. Dalam simposium ini, Lorenz bertemu dengan Nikolaas Tinbergen yang juga seorang ahli tingkah laku hewan (ethologist). Pertemuan ini nampaknya menjadi pertemuan bersejarah bagi kedua ilmuwan tersebut. Mereka berdiskusi tentang hubungan antara respon penyesuaian tempat dengan mekanisme pelepasan yang dapat menjelaskan timbulnya tingkah laku berdasarkan insting. Pemikiran mereka merupakan cikal bakal lahirnya ethologi. (http://klipingut.wordpress.com)

B.     Niko Tinbergen

.
Niko Tinbergen lahir di Belanda pada tahun 1907 dan bekerja erat dengan Lorenz dalam pengembangan teori TPI; studi mereka berfokus pada respon pengambilan telur angsa bersarang. 

Tinbergen melakukan penelitian yang luas pada mekanisme pelepasan pola aksi tertentu tertentu, dan menggunakan perilaku RUU-pecking camar ikan herringbayi sebagai sistem model nya.  Hal ini menyebabkan konsep stimulus supernormal.

Tinbergen juga terkenal karena questionsthat empat ia percaya etolog harus bertanya tentang segala perilaku binatang diberikan, antara ini adalah bahwa dari mekanisme perilaku, pada tingkat, fisiologis saraf dan molekul, dan pertanyaan ini dapat dianggap di banyak dianggapnya sebagai pertanyaan batu kunci dalam neuroethology. Tinbergen juga menekankan perlunya para etolog dan neurofisiologi untuk bekerja sama dalam studi mereka, satu kesatuan yang telah menjadi kenyataan di bidang neuroethology.

Tidak seperti behaviorisme, yang mempelajari reaksi binatang 'untuk non-alami stimuli dalam buatan, kondisi laboratorium, etologi berusaha untuk mengkategorikan dan menganalisis perilaku alami hewan dalam pengaturan lapangan. Demikian pula, neuroethology menanyakan pertanyaan tentang basis neural perilaku alami, dan berusaha untuk meniru konteks alami sebanyak mungkin di laboratorium.

Meskipun pengembangan etologi sebagai disiplin yang berbeda adalah penting untuk munculnya neuroethology, sama pentingnya adalah pengembangan pemahaman yang lebih komprehensif Neuroscience. Kontributor pemahaman baru adalah Neuroanatomist Spanyol, Ramon y Cajal, dan physiologistsCharles Sherrington, Edgar Adrian, Alan Hodgkin, dan Andrew Huxley. Charles Sherrington, yang lahir di Inggris pada tahun 1857, terkenal untuk karyanya pada sinaps saraf sebagai situs transmisi impuls saraf, dan untuk karyanya pada refleks di sumsum tulang belakang.

Sebagai hasil dari penelitian perintis, banyak ilmuwan kemudian berusaha untuk menghubungkan aspek-aspek fisiologis sistem saraf dan sensorik untuk perilaku tertentu. Para ilmuwan - Karl von Frisch, Erich von Holst, dan Theodore Bullock. Sering disebut sebagai "bapak" dari neuroethology Neuroethology tidak benar-benar datang ke dalam sendiri, meskipun, sampai tahun 1970-an dan 1980-an, ketika baru, metode eksperimental canggih memungkinkan peneliti seperti Mark Konishi, Walter Heiligenberg, Jörg-Peter Ewert, dan lain-lain untuk mempelajari sirkuit syaraf yang mendasari perilaku diverifikasi.

C.    Karl von Frisch

Karl von Frisch (1886 – 1982), Selama lebih dari enam puluh tahun Karl von Frisch telah mengabdikan dirinya untuk mempelajari perilaku lebah madu yang sangat rumit. Di atas semua itu, ia telah dijelaskan apa yang secara benar disebut 'bahasa lebah'. Ketika lebah telah menemukan bunga yang mengandung nektar, ia melakukan tarian khusus ketika kembali ke sarangnya.

Tarian menginformasikan lebah di sarang keberadaan makanan, sering juga tentang arah mana bunga-bunga akan ditemukan dan tentang jarak mereka. Lebah mencari makan mampu menunjukkan arah sumber makanan dalam kaitannya dengan matahari dengan cara menganalisis terpolarisasi, sinar ultraviolet dari langit, cahaya yang terlihat oleh kita.

Para lebah madu tidak belajar, baik untuk menari atau memahami pesan dari tarian. Baik menari dan reaksi yang tepat untuk itu adalah pola perilaku genetik diprogram.

Karl von Frisch (1886 - 1982), Konrad Lorenz (1903 - 1989), dan Nikolaas Tinbergen (1907 - 1988) akhirnya menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk pekerjaan mereka pada perilaku hewan. Ini adalah yang paling biologis dari semua Hadiah Nobel yang telah diberikan dan, pada waktu itu, mengusulkan agar Komite Nobel siap untuk mempertimbangkan pandangan yang lebih luas "fisiologi." Itu ternyata menjadi optimis. Hadiah berikutnya telah gagal untuk mengenali kemajuan dalam evolusi dan ekologi, untuk nama hanya dua disiplin yang telah diabaikan.

Perilaku hewan telah terpesona manusia sejak zaman dahulu seperti yang dapat disaksikan oleh peran penting dari hewan dalam mitos, dongeng-dongeng dan fabel. Namun, bagi pria terlalu lama telah mencoba untuk memahami itu dari pengalaman sendiri, dari cara sendiri berpikir, merasakan dan bertindak.

 Deskripsi di sepanjang garis-garis ini mungkin sangat puitis, tetapi mereka tidak mengarah pada peningkatan pengetahuan. Berbagai pra-ilmiah ide-ide telah sangat ulet dalam bidang ini.

 Dengan demikian, tidak lama lalu bahwa vitalis dipertahankan bahwa naluri saksi dari kebijaksanaan yang melekat dalam organisme dan tidak bisa dianalisa lebih lanjut. Tidak sampai masalah perilaku yang dipelajari melalui metode ilmiah, dengan observasi sistematis dan dengan eksperimen, bahwa kemajuan nyata dibuat. Dalam bidang penelitian bahwa tahun ini hadiah Nobel Nobel telah pelopor. Mereka telah mengumpulkan berbagai data tentang perilaku hewan baik dalam pengaturan alam dan dalam situasi eksperimental. Menjadi sarjana biologi mereka meninggalkan juga mempelajari fungsi pola perilaku, peran mereka dalam perjuangan individu untuk hidup dan untuk kelanjutan dari spesies.

 Dengan demikian, pola perilaku telah berdiri keluar sebagai hasil dari seleksi alam hanya sebagai karakteristik morfologi dan fungsi fisiologis.Ini adalah kepentingan mendasar bahwa beberapa pola perilaku jelas secara genetik diprogram. Yang disebut pola aksi tetap tidak meminta pengalaman sebelumnya dan mereka akan secara otomatis ditimbulkan oleh rangsangan kunci tertentu. Mereka melanjutkan dengan cara, mekanis seperti robot, dan ketika mereka sudah mulai mereka tidak lebih dipengaruhi oleh keadaan eksternal.

Pada serangga, ikan dan burung, prosedur penting seperti pacaran, bersarang dan merawat induk tersebut, untuk sebagian besar terdiri dalam pola aksi tetap. Dengan perkembangan belahan otak, perilaku telah menjadi semakin dimodifikasi dan tergantung pada pembelajaran pada mamalia dan terutama pada manusia, namun pola aksi tetap masih memainkan peran penting.

Konrad Lorenz telah dipelajari antara lain pola aksi tetap berbagai burung. Nya percobaan dengan hewan berpengalaman, misalnya burung muda dari inkubator, adalah sangat penting dalam konteks ini. Dalam burung muda ia mengamati pola perilaku yang tidak bisa cukup telah dipelajari tetapi harus ditafsirkan sebagai yang secara genetik diprogram. Ia juga menemukan bahwa pengalaman hewan muda selama periode kritis bisa menentukan bagi perkembangan masa depan mereka. Bayi bebek dan angsa mengikuti objek bergerak pertama yang mereka menangkap melihat, dan kemudian mereka akan mengikuti benda-benda tertentu saja. Biasanya, mereka akan mengikuti ibu mereka, tetapi mereka mungkin tergoda untuk mengikuti hampir semua benda bergerak atau makhluk. Fenomena ini telah disebut 'jejak'.

Sementara Konrad Lorenz memiliki atas semua menjadi pengamat sistematis perilaku hewan, Nikolaas Tinbergen memiliki untuk sebagian besar diuji berbagai hipotesis melalui eksperimen yang komprehensif, hati-hati, dan cukup sering cerdik. Antara lain, ia telah menggunakan boneka untuk mengukur kekuatan rangsangan kunci yang berbeda dalam hal kemampuan mereka untuk mendapatkan pola yang sesuai tindakan yang tetap. Dia membuat pengamatan penting bahwa 'atas normal' rangsangan memunculkan perilaku yang lebih intens dibandingkan dengan kondisi alam, dapat diproduksi dengan melebih-lebihkan karakteristik tertentu.

Penemuan yang dibuat oleh tahun ini hadiah Nobel Nobel didasarkan pada studi serangga, ikan dan burung dan dengan demikian mungkin tampaknya menjadi penting hanya kecil untuk fisiologi manusia atau obat-obatan. Namun, penemuan mereka telah prasyarat untuk penelitian yang komprehensif yang sekarang dikejar juga pada mamalia. Studi yang dikhususkan untuk adanya pola perilaku genetik diprogram, organisasi mereka, pematangan dan elisitasi mereka dengan rangsangan kunci. Ada juga studi tentang pentingnya pengalaman tertentu selama periode kritis untuk perkembangan normal individu.

 Penelitian terhadap perilaku monyet telah menunjukkan bahwa serius dan untuk gangguan perilaku sebagian besar berlangsung mungkin hasilnya ketika bayi tumbuh dalam isolasi tanpa kontak dengan ibu dan saudara kandung atau dengan pengganti yang memadai.

Bidang lain penelitian yang penting menyangkut efek dari situasi psikososial yang abnormal pada individu. Mereka dapat menyebabkan tidak hanya untuk perilaku abnormal tetapi juga untuk penyakit somatik serius seperti hipertensi arteri dan infark miokard. Salah satu kesimpulan penting adalah bahwa situasi psikososial seorang individu tidak bisa terlalu merugikan perlengkapan biologis tanpa konsekuensi serius. Hal ini berlaku untuk semua spesies, juga untuk apa yang di kesombongan tak tahu malu telah dibaptis sendiri 'Homo sapiens'.