RIAU24.COM - Para ilmuwan yang mengamati percepatan pertumbuhan neuron tikus setelah hewan pengerat terkena radiasi dosis rendah singkat dari gelombang terahertz mengatakan temuan mereka memiliki implikasi untuk perangkat komunikasi masa depan.

Gelombang radio dalam pita terahertz dapat meningkatkan bandwidth smartphone menjadi 1 terabit per detik (Tbps). Ini adalah kandidat panas untuk teknologi komunikasi generasi berikutnya, atau 6G.

Setelah tiga menit terpapar radiasi pulsa 100-microwatt dengan frekuensi lebar mulai dari 0,3 hingga 3 terahertz, neuron tikus tumbuh hampir 150 persen lebih cepat dari biasanya dalam cawan Petri, menurut para peneliti.

Total panjang koneksi antara neuron-neuron ini juga berlipat ganda hanya dalam tiga hari.

Meskipun pertumbuhan super cepat dibandingkan dengan kontrol, analisis molekuler menunjukkan sel-sel otak yang terpapar tetap sehat, menurut para ilmuwan.

Penemuan ini dapat membantu mengevaluasi keamanan teknologi komunikasi baru dan juga mengembangkan terapi untuk mengobati penyakit otak, menurut para peneliti.

“Keamanan protokol radiasi terahertz adalah perhatian utama,” Li Xiaoli, ilmuwan utama studi tersebut menulis dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal peer-review Acta Physica Sinica bulan lalu.

Li dan rekan-rekannya dari State Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning di Beijing Normal University mengatakan efek kesehatan negatif dari teknologi komunikasi masa depan dapat dihindari dengan mengurangi kekuatan dan durasi paparan radiasi.

Hasil mereka juga menyarankan "gelombang terahertz dari frekuensi dan energi tertentu dapat dikembangkan sebagai teknologi neuromodulasi baru" untuk mengobati atau mengintervensi penyakit seperti gangguan perkembangan saraf.

"Perkembangan neuron abnormal dan struktur jaringan saraf abnormal yang dihasilkan dapat menyebabkan terjadinya berbagai penyakit kejiwaan dan neurologis, seperti penyakit Alzheimer, autisme dan penyakit Parkinson," kata mereka.

Gelombang radio dalam frekuensi yang lebih tinggi dapat mengirimkan lebih banyak informasi, tetapi juga membawa lebih banyak energi. Gelombang terahertz memiliki frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada gelombang milimeter yang digunakan dalam 5G yang dibatasi dengan kecepatan tertinggi 20 Gbps.

Beberapa perangkat terahertz telah digunakan di pemindai tubuh bandara dengan gelombang energi yang secara efektif mampu menembus kain dan menghasilkan gambar tubuh yang jelas dengan barang-barang tersembunyi.

Menurut sebuah studi oleh para peneliti di Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia pada tahun 2009, paparan radiasi terahertz yang kuat selama beberapa jam sehari, dengan daya mencapai beberapa watt, dapat meningkatkan suhu di sel-sel otak, mengganggu perkembangannya dan menyebabkan dehidrasi yang mengurangi ukuran sel. dan kerusakan lainnya.

Tetapi dosis radiasi terahertz yang lebih rendah dapat meningkatkan produksi dan aktivitas protein tertentu – seperti GluA1, GluN1 dan SY-38 – yang diketahui merangsang pertumbuhan neuron, menurut tim Li.

Dalam protein ini ada banyak ikatan hidrogen yang bergetar terus-menerus. Frekuensi getaran ini terjadi pada pita terahertz.

Gelombang Terahertz “dapat secara langsung berpasangan dengan protein dan secara efektif menyebabkan mereka beresonansi secara non-linear,” kata tim Li di koran.

Ini bisa "mempengaruhi bentuk protein, dan karena itu struktur dan fungsi neuron", kata mereka.

Tetapi struktur internal protein dapat bervariasi secara signifikan dari satu ke yang lain. Hanya protein tertentu yang akan merespon radiasi terahertz yang relatif lemah, menurut para peneliti.

Mereka mengatakan penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk memahami perubahan protein yang disebabkan oleh intensitas paparan yang berbeda.

Sel-sel otak yang terpapar tidak akan tumbuh selamanya, menurut makalah itu. Dua hari setelah radiasi awal, tingkat pertumbuhan cenderung melambat secara signifikan.

Dalam studi terpisah, profesor Liu Jianxin dari Institut Ilmu Otak di Universitas Xian Jiaotong, provinsi Shaanxi, menemukan bahwa radiasi terahertz dapat membuat tikus muda lebih pintar.

Paparan dengan radiasi 90 miliwatt terahertz selama 20 menit sehari selama tiga minggu secara signifikan meningkatkan jumlah sel otak baru pada tikus muda, menurut makalah mereka yang diterbitkan dalam Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology pada bulan Juni.

Sel-sel otak baru ini dapat membantu tikus menemukan rute pelarian lebih cepat ketika hidup mereka terancam, menurut para peneliti.

Tapi tikus tua yang diberi perlakuan yang sama tidak menunjukkan perbaikan apapun dalam percobaan.

Alasannya tidak jelas, kata para peneliti.