- Regenerasi neuron di hipokampus
- Regenerasi neuron di striatum
- Regenerasi di area otak lain
- Faktor yang meningkatkan regenerasi saraf pada orang dewasa
- - Memperkaya lingkungan dan aktivitas fisik
- - Tugas belajar
- - Interaksi sosial
- - Faktor neurotropik
- - Neurotransmitter
- - Antidepresan
- Faktor yang menghambat regenerasi saraf pada orang dewasa
- - Stres
- - Steroid
- - Isolasi sosial
- - Penyalahgunaan narkoba
- Referensi
Apakah neuron beregenerasi? Selalu dianggap tidak demikian. Tampaknya sebagian besar neuron kita lahir ketika kita masih dalam kandungan ibu kita, dan seiring berjalannya waktu, mereka tidak bereproduksi, tetapi mati sedikit demi sedikit.
Namun, hal ini tidak menjadi perhatian dalam situasi normal. Adalah umum untuk sejumlah besar neuron hilang setiap hari, yang mulai bersifat patologis adalah kehilangan yang berlebihan seperti yang terjadi pada demensia.
Namun hilangnya neuron yang dianggap normal tidak mempengaruhi kemampuan kognitif kita. Faktanya, neuron terus-menerus mengatur ulang koneksi mereka, untuk selalu memperkuat yang paling berguna setiap saat dan membuang yang tidak berguna.
Tetapi bagaimana jika saya memberi tahu Anda bahwa bukti telah ditemukan bahwa neuron beregenerasi? Tahukah Anda bahwa ada area tertentu di otak kita tempat sel-sel ini bereproduksi, meskipun kita sudah dewasa?
Regenerasi neuron di hipokampus
Tampaknya, pada kebanyakan mamalia, neuron beregenerasi di hipokampus dan bola olfaktorius. Hipokampus sangat penting untuk pembelajaran, memori, dan orientasi spasial, sementara bola olfaktorius memahami informasi yang ditangkap oleh bau kita.
Ini masuk akal, karena penjelasan yang diberikan kepada otak kita untuk menghasilkan neuron baru adalah bahwa ia perlu mempertahankan sekumpulan sel dengan sifat tertentu, tetapi ini berlangsung dalam waktu terbatas. Selain itu, mereka penting karena dikhususkan untuk melakukan pemrosesan saraf yang sangat spesifik.
Rupanya, banyak penelitian menyatakan bahwa neuron lahir di sebagian ventrikel lateral dan kemudian bermigrasi ke bola olfaktorius. Di sana mereka akan berintegrasi dengan sel yang ada dan akan berpartisipasi dalam memori penciuman dan dalam pengkondisian ketakutan melalui penciuman.
Mereka juga dapat bermigrasi ke dentate gyrus dari hipokampus, memperoleh peran penting dalam pembelajaran spasial dan memori kunci kontekstual.
Manusia berbeda dari mamalia lain karena mereka tidak mengalami regenerasi pada umbi olfaktorius. Namun, telah dibuktikan bahwa regenerasi ini terjadi di hipokampus. Tampaknya ini menjelaskan mengapa kita tidak bergantung pada penciuman seperti hewan lain, sementara kita memiliki tingkat adaptasi kognitif yang lebih tinggi.
Sebelum tahun 1998, sudah diketahui bahwa neurogenesis (lahirnya neuron baru) ada pada hewan pengerat dan monyet dewasa. Tapi bagaimana dengan manusia?
Pada tahun itu, Eriksson dan timnya menjadi orang pertama yang menunjukkan bahwa regenerasi saraf terjadi di hipokampus manusia. Mereka menggunakan jaringan otak manusia postmortem, membuktikan bahwa neuron bereproduksi sepanjang hidup di dentate gyrus.
Dengan demikian, sel hipokampus memiliki tingkat pergantian tahunan 1,75%. Namun, neurogenesis manusia di korteks serebral hanya terjadi pada perkembangan awal kita dan tidak dipertahankan hingga dewasa.
Regenerasi neuron di striatum
Inti lurik (striatum)
Pada 2014, sekelompok ilmuwan dari Karolinska Institute menemukan bahwa neurogenesis ada di otak manusia dewasa.
Para peneliti ini menemukan neuroblas di dinding ventrikel lateral kita. Kita dapat mengatakan bahwa neuroblas adalah sel primitif yang belum berevolusi, dan di masa depan, mereka akan berdiferensiasi menjadi neuron atau sel glial.
Tapi bukan itu saja, mereka juga menemukan bahwa neuroblas ini tumbuh dan berintegrasi di area terdekat: striatum. Bagian otak kita ini penting untuk mengontrol gerakan kita, dan kerusakan di tempat ini akan menghasilkan perubahan motorik seperti tremor dan tics.
Faktanya, penulis yang sama menemukan bahwa pada penyakit Huntington, di mana terjadi defisit motorik, hampir tidak ada neuron yang beregenerasi di striatum. Juga, pada stadium lanjut penyakit, regenerasi berhenti sepenuhnya.
Regenerasi di area otak lain
Ada penulis yang menemukan regenerasi neuron dewasa di area nonkonvensional lainnya, seperti neokorteks, korteks piriformis, dan struktur limbik seperti amigdala, hipotalamus, atau area preoptik. Yang terakhir memiliki peran penting dalam perilaku sosial.
Namun, ada peneliti yang mendapatkan hasil yang kontradiktif atau menggunakan metode yang tidak tepat yang mampu mengubah hasil. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengkonfirmasi temuan tersebut.
Di sisi lain, perlu disebutkan bahwa penelitian regenerasi neuron pada manusia sulit dilakukan karena adanya batasan etika yang ada. Untuk alasan ini, ada lebih banyak kemajuan di bidang hewan.
Namun, teknik non-invasif yang disebut spektroskopi resonansi magnetik telah dikembangkan yang dapat mengeksplorasi keberadaan sel nenek moyang dalam otak manusia yang hidup.
Diharapkan kedepannya teknik-teknik tersebut dapat disempurnakan untuk mempelajari lebih lanjut tentang neurogenesis pada manusia dewasa.
Faktor yang meningkatkan regenerasi saraf pada orang dewasa
- Memperkaya lingkungan dan aktivitas fisik
Tampaknya lingkungan yang lebih kompleks meningkatkan kesempatan untuk mengalami pengalaman hidup, dan menghasilkan rangsangan sensorik, kognitif, sosial dan motorik.
Fakta khusus ini tampaknya tidak meningkatkan neurogenesis, tetapi meningkatkan kelangsungan hidup sel hipokampus pada hewan pengerat dan tingkat spesialisasinya.
Namun, hanya aktivitas fisik sukarela yang telah terbukti meningkatkan neurogenesis, selain kelangsungan hidup sel-sel ini pada tikus dewasa.
Jika kita menganggap lingkungan yang diperkaya sebagai kesempatan yang lebih besar untuk belajar, telah dikonfirmasi bahwa pembelajaran itu sendiri sangat menentukan dalam neurogenesis hipokampus.
- Tugas belajar
Dalam studi 1999 oleh Gould et al, pembelajaran terbukti meningkatkan neurogenesis di hipokampus. Mereka menandai sel-sel baru pada tikus dan mengamati ke mana mereka pergi saat mereka melakukan berbagai tugas belajar.
Dengan demikian, mereka memverifikasi bahwa jumlah neuron yang beregenerasi menjadi dua kali lipat di dentate gyrus ketika tikus melakukan tugas belajar yang melibatkan hipokampus. Sedangkan pada aktivitas yang tidak melibatkan hipokampus, peningkatan tersebut tidak terjadi.
Ini dikonfirmasi dalam penelitian lain, seperti yang dilakukan oleh Shors et al. pada tahun 2000, atau seperti yang dilakukan oleh Van Praag et al. (2002), meskipun mereka menambahkan bahwa sel-sel baru berevolusi dan menjadi sel dewasa fungsional yang serupa dengan yang telah ada di dentate gyrus.
Mengenai kegiatan belajar di mana hipokampus terlibat, kami menemukan: pengondisian kedip, preferensi terhadap makanan, atau pembelajaran navigasi spasial.
- Interaksi sosial
Dalam penelitian yang menarik oleh Lieberwirth & Wang (2012) ditemukan bahwa interaksi sosial yang positif (seperti kawin) meningkatkan neurogenesis dewasa dalam sistem limbik, sedangkan interaksi negatif (seperti isolasi) menurunkannya.
Namun, hasil ini harus dikontraskan dengan penelitian baru untuk dikonfirmasi.
- Faktor neurotropik
Atau zat yang meningkatkan pertumbuhan saraf, seperti BDNF (faktor neurotropik yang diturunkan dari otak), CNTF (faktor neurotropik siliaris), IGF-1 (Faktor pertumbuhan mirip insulin tipe I), atau VEGF (Faktor pertumbuhan endotelial) vaskular).
- Neurotransmitter
Ada jenis neurotransmiter tertentu yang mengatur proliferasi sel.
Misalnya, GABA, yang merupakan penghambatan, mengatur neurogenesis hipokampus. Lebih khusus lagi, ini menguranginya, tetapi pada saat yang sama meningkatkan integrasi neuron baru dengan yang lama.
Neurotransmitter lain, glutamat, memperlambat regenerasi saraf. Seolah-olah zat dengan efek berlawanan (antagonis) disuntikkan, regenerasi ditingkatkan lagi.
Di sisi lain, serotonin meningkatkan neurogenesis di hipokampus, sementara ketidakhadirannya mengurangi itu.
- Antidepresan
Dalam sebuah studi oleh Malberg et al. (2000) telah menunjukkan bahwa paparan antidepresan dalam waktu lama meningkatkan proliferasi sel di hipokampus. Namun, ini hanya ditemukan pada tikus.
Faktor yang menghambat regenerasi saraf pada orang dewasa
- Stres
Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa peningkatan stres menghasilkan penurunan yang signifikan dalam regenerasi saraf hipokampus.
Lebih jauh, jika stres kronis, itu mengurangi neurogenesis dan kelangsungan hidup sel-sel ini.
- Steroid
Kortikosteroid, seperti glukokortikoid, yang dilepaskan selama respons stres, menghasilkan penurunan neurogenesis hipokampus. Kebalikannya terjadi jika kadar zat ini berkurang.
Hal serupa terjadi dengan steroid gonad. Faktanya, pada wanita, proliferasi saraf bervariasi sesuai dengan tingkat steroid yang ada di setiap fase siklus hormonal.
Jika estrogen diberikan kepada wanita kurang dari 4 jam, proliferasi saraf meningkat. Namun, jika administrasi terus berlanjut hingga 48 jam, proliferasi ini bisa ditekan.
- Isolasi sosial
Tampaknya kegagalan sosial, seperti isolasi, menurunkan regenerasi saraf dan kelangsungan hidup pada hewan seperti monyet, tikus, dan tikus.
- Penyalahgunaan narkoba
Penurunan neurogenesis dan kelangsungan hidup sel telah ditunjukkan karena penggunaan kronis alkohol, kokain, ekstasi, nikotin, dan opioid.
Referensi
- Eriksson, PT, Ekaterina P., Björk-Eriksson, T., Alborn, AM, Nordborg, C., Peterson, DA & Gage, FH (1998). Neurogenesis pada hipokampus manusia dewasa. Pengobatan Alam, 4, 1313-1317.
- Ernst, AA, Alkass, KA, Bernard, SA, Salehpour, MA, Perl, SA, Tisdale, JA, &… Uppsala universitet, TO (2014). Neurogenesis di Striatum Otak Manusia Dewasa. Sel, 1072.
- Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. & Shors, TJ (1999). Belajar meningkatkan neurogenesis dewasa dalam formasi hipokampus. Nature Neuroscience, 2, 260-265.
- Lieberwirth, C. & Wang, Z. (2012). Lingkungan sosial dan neurogenesis di otak mamalia dewasa. Hum depan. Neurosci., 6, hal. 1-19.
- Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., & Wang, Z. (2016). Neurogenesis dewasa hipokampus: Pengaturan dan peran potensial dalam pembelajaran spasial dan memori. Penelitian Otak, 1644: 127-140.
- Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000). Pengobatan antidepresan kronis meningkatkan neurogenesis pada hipokampus tikus dewasa. J. Neurosci., 20, hal. 9104-9110.
- Shors, TJ, Miesegaes, G., Beylin, A., Zhao, M., Rydel, T., & Gould, E. (2001). Neurogenesis pada orang dewasa terlibat dalam pembentukan ingatan jejak. Alam, 410 (6826), 372.
- Van Praag H., Schinder AF, Christie BR, Toni N., Palmer TD, Gage FH (2002). Neurogenesis fungsional pada hipokampus dewasa. Alam; 415 (6875): 1030-4.
- Yuan, T., Li, J., Ding, F., & Arias-Carrion, O. (2014). Bukti neurogenesis dewasa pada primata non-manusia dan manusia. Penelitian Sel dan Jaringan, (1), 17.