Bagaimana lalat mengingat bau

Siswa menelusuri bau dari reseptor sampai ke sel yang membaca ingatannya, dan menunjukkan bahwa membungkam satu lapisan dalam sebuah jalur memutus semua yang ada sesudahnya.

Layar bersama membantu, tetapi tidak wajib: proyektor, TV, atau layar komputer yang bisa dilihat seluruh kelas. Siswa memerlukan perangkat apa pun yang terhubung ke internet, sebaiknya satu untuk setiap pasangan: laptop, tablet, atau ponsel. Tidak ada yang perlu dipasang dan tidak perlu akun. Setiap pelajaran dibuka dengan panduan singkat cara membaca layar, dan setiap istilah ilmiah bisa diketuk untuk melihat penjelasannya.

Sinapsis dan neurotransmiter

Setiap lapisan meneruskan sinyal ke lapisan berikutnya lewat sinapsis. Para ilmuwan menduga ingatan itu sendiri adalah perubahan kekuatan sinapsis dari sel Kenyon ke neuron keluaran.

Bagaimana struktur jaringan menentukan perilaku

Jalurnya berupa rantai lapisan, sehingga membungkam sel Kenyon membuat neuron keluaran gelap walaupun baunya tetap masuk.

Eksitasi dan inhibisi

Rangsang mengeksitasi sel dan Bungkam menahannya tetap mati: itulah dua alat dalam pelajaran ini. Di bagian sirkuit ini, setiap lapisan mengeksitasi lapisan berikutnya.

1. 5 mnt

   Pertanyaan pembuka

   Tanyakan: “Bagaimana otakmu tahu bahwa suatu bau pernah kamu cium sebelumnya?” Dengarkan beberapa tebakan, lalu sampaikan bahwa hari ini kelas akan mencari jawabannya di dalam seekor lalat.

2. 10 mnt

   Demo dengan “Tunjukkan cara kerjanya”

   Tayangkan pelajaran dalam mode kelas di layar bersama (proyektor, TV, atau layar komputer) dan tekan “Tunjukkan cara kerjanya”. Bacakan setiap langkah saat diputar. Jika tidak ada layar bersama, siswa membuka demo yang sama di perangkat masing-masing. Demo berhenti di pertanyaan pelajaran: biarkan dulu tanpa jawaban.

3. 20 mnt

   Siswa bereksplorasi

   Siswa bekerja berpasangan di perangkat masing-masing, dengan lembar kerja. Mereka menulis prediksi sebelum setiap ketukan, menjalankan pelajaran, menjawab pertanyaannya, dan mencoba main bebas.

4. 10 mnt

   Diskusi

   Kumpulkan jawaban tiap pasangan atas pertanyaan pelajaran, lalu gunakan pertanyaan diskusi di bawah. Tutup dengan apa saja yang tidak tercakup dalam model.

Dror mencium persik matang, mengenali bau itu dari kali terakhir bau itu menuntunnya ke makanan, lalu mengikutinya melawan angin. Cerita ini memunculkan pertanyaan: di bagian otak mana ingatan itu disimpan?

Pelajaran dibuka dengan komik pendek tentang Dror, si lalat. Bacakan panel-panelnya atau biarkan siswa membacanya; waktunya sekitar satu menit. Panel terakhirnya muncul lagi di layar kemenangan.

Tayangkan pelajaran di layar bersama. Berhentilah di setiap tingkat dari keempat tingkat itu dan ajukan pertanyaannya sebelum Anda memperbesar. Tombol tingkat melompat ke tingkat mana pun, dan tombol kaca pembesar membuka kembali pembesaran di titik mana pun dalam pelajaran.

1. Lalat

   Di bagian mana pada tubuh ini kalian akan mencari hidung?

2. Otak

   Otak mengisi sebagian besar kepala. Menurut kalian, apa yang memakan begitu banyak tempat di dalamnya?

3. Sirkuit

   Bau masuk lewat sel-sel oranye. Menurut kalian, warna mana yang dicapainya paling akhir?

4. Neuron

   Titik itu adalah satu impuls. Bagaimana satu sel bisa memberi tahu bagian otak lainnya tentang suatu bau?

Tubuh dan otak berasal dari dua lalat yang berbeda, ditampilkan bersama dalam ukuran sebenarnya. Sampaikan hal ini kepada kelas.

Sebelum langkah membungkam, siswa memilih apa yang menurut mereka akan terjadi. Mintalah mereka mengacungkan tangan lebih dulu. Tidak ada nilai, dan tebakan yang salah tidak merugikan apa pun.

1. Langkah 1

   Lalat mencium bau dengan antena (kedua sungutnya). Ketuk Rangsang untuk mengirimkan bau. Perhatikan neuron oranye menyala.

   Hanya reseptor bau yang oranye yang menyala. Sinyal berawal di satu ujung sirkuit, bukan di semua tempat sekaligus.

2. Langkah 2

   Ketuk Rangsang lagi dan ikuti warnanya. Neuron proyeksi (si kurir bau) yang kuning membawa bau itu lebih ke dalam. Lalu sel Kenyon (si pemilah bau) yang biru menangkapnya.

   Warna-warnanya menyala berurutan: oranye, lalu kuning, lalu biru. Sinyal bergerak melewati lapisan demi lapisan.

3. Langkah 3

   Ketuk Rangsang sekali lagi. Sekarang perhatikan neuron keluaran (si pembaca ingatan) yang merah muda. Neuron ini membaca pola biru tadi.

   Neuron keluaran yang merah muda menyala paling akhir, dan hanya setelah sel Kenyon yang biru.

4. Langkah 4

   Sekarang bungkam sel Kenyon (si pemilah bau). Kami akan mengirimkan baunya untukmu. Apa yang hilang?

   Oranye dan kuning masih menyala, biru tetap gelap, dan merah muda hampir lenyap. Baunya masuk, tetapi tidak bisa lanjut.

5. Langkah 5

   Nyalakan kembali sel Kenyon (si pemilah bau) dengan mengetuk tombolnya lagi. Kami akan mengirimkan bau yang sama.

   Merah muda kembali begitu sel Kenyon dinyalakan lagi. Tidak ada yang rusak: sinyalnya hanya tidak punya jalan.

Kamu membungkam sel Kenyon (sel-sel biru). Mengapa sel-sel merah muda menjadi gelap?

Pilihan yang benar: Sel biru meneruskan pola setiap bau ke sel merah muda.

Sel Kenyon meneruskan pola setiap bau ke neuron keluaran. Saat sel itu dibungkam, bau masih sampai ke reseptor dan neuron proyeksi, tetapi neuron keluaran tidak mendapat apa pun untuk dibaca. Minta siswa yang menjawab “baunya tidak pernah masuk” untuk melihat lagi sel oranye dan kuning.

1. Bau tetap masuk ke otak saat sel Kenyon dibungkam. Dari mana kita tahu?
2. Misalkan lalat belajar bahwa bau ini berarti gula. Di bagian mana dari sirkuit ini kamu menduga ada yang berubah?
3. Apa yang kamu perkirakan akan terlihat jika yang dibungkam adalah neuron proyeksi yang kuning? Ujilah di main bebas.

• Siswa mungkin berpikir: Sebuah ingatan tersimpan di dalam satu sel, seperti sebuah file.

  Cara menanggapinya: Kembalilah ke langkah saat merah muda membaca biru. Ingatan diduga berada pada kekuatan banyak sambungan di antara kedua kelompok itu, bukan pada satu sel saja.

• Siswa mungkin berpikir: Membungkam sel berarti membunuh atau merusaknya.

  Cara menanggapinya: Jalankan lagi langkah terakhir: cahaya merah muda langsung kembali. Sel yang dibungkam tetap utuh. Sel itu hanya tidak aktif.

• Siswa mungkin berpikir: Pelajaran ini menunjukkan lalat mempelajari sebuah bau.

  Cara menanggapinya: Tidak. Model ini menunjukkan di mana ingatan akan disimpan, tetapi sambungannya tidak pernah berubah. Katakan hal itu apa adanya, lalu tanyakan apa yang perlu ditambahkan.

Daftar lengkapnya, beserta angka

Antena.

Dua sungut di kepala lalat. Lalat mencium bau dengan antenanya, seperti kamu mencium dengan hidung.

Reseptor bau.

Sel saraf di antena yang aktif saat ada bau yang mengenainya. Setiap bau berawal di sini.

Lobus antena.

Perhentian pertama bau di dalam otak lalat. Di sini reseptor bau menyerahkan sinyalnya kepada neuron proyeksi.

Neuron proyeksi.

Sel saraf yang membawa sinyal bau dari lobus antena lebih jauh ke dalam otak, menuju badan jamur.

Badan jamur.

Bagian otak serangga yang berbentuk seperti jamur. Di sinilah bau dipilah dan ingatan tentang bau disimpan.

Sel Kenyon.

Sel-sel saraf kecil di badan jamur. Setiap bau menyalakan segelintir sel yang berbeda, sehingga setiap bau punya polanya sendiri.

Neuron keluaran.

Sel saraf yang membaca pola sel Kenyon dan meneruskannya ke bagian otak lainnya. Ilmuwan menyebutnya MBON, singkatan bahasa Inggris untuk neuron keluaran badan jamur.

Bagian ini belum diisi. Kesesuaiannya dengan kurikulum biologi resmi sedang dipastikan bersama para pengajar biologi.