Apakah neuron beregenerasi? Itu selalu dianggap tidak ada. 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, ini belum menjadi perhatian dalam situasi normal. Adalah umum untuk sejumlah besar neuron hilang setiap hari, yang mulai patologis adalah kehilangan berlebihan seperti yang terjadi pada demensia.
Tapi, 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 di mana sel-sel ini berkembang biak, meskipun kita sudah dewasa?
Indeks artikel
Regenerasi neuron di hipokampus
Tampaknya neuron di hippocampus dan olfactory bulb beregenerasi di sebagian besar mamalia . Hippocampus sangat penting untuk pembelajaran, memori , dan orientasi spasial, sedangkan bohlam penciuman memahami informasi yang ditangkap oleh penciuman kita.
Ini masuk akal, karena penjelasan yang diberikan kepada otak kita yang memproduksi neuron baru adalah bahwa ia perlu mempertahankan satu set sel dengan sifat tertentu , tetapi ini bertahan dalam waktu yang terbatas. Selain itu, mereka sangat penting karena mereka terspesialisasi untuk melakukan pemrosesan saraf yang sangat spesifik.
Rupanya, banyak penelitian menegaskan bahwa neuron lahir di sebagian ventrikel lateral dan kemudian bermigrasi ke bulbus olfaktorius. Di sana mereka akan berintegrasi dengan sel-sel yang ada dan akan berpartisipasi dalam memori penciuman dan dalam pengkondisian rasa takut melalui penciuman.
Mereka juga dapat bermigrasi ke dentate gyrus hippocampus, memperoleh peran penting dalam pembelajaran spasial dan memori kunci kontekstual.
Manusia berbeda dari mamalia lain karena mereka tidak memiliki regenerasi di bulbus olfaktorius. Namun, telah ditunjukkan bahwa regenerasi ini memang 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, telah diketahui bahwa neurogenesis (kelahiran neuron baru) ada pada hewan pengerat dan monyet dewasa. Tapi bagaimana dengan manusia?
Pada tahun itu, Eriksson dan timnya adalah 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-sel hipokampus memiliki tingkat pergantian tahunan sebesar 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 tahun 2014, sekelompok ilmuwan dari Institut Karolinska 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 diregenerasi di striatum. Juga, pada stadium lanjut penyakit, regenerasi berhenti sepenuhnya.
Regenerasi di area otak lainnya
Ada penulis yang menemukan regenerasi neuron dewasa di area tidak konvensional 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 memperoleh hasil yang kontradiktif atau menggunakan metode yang tidak tepat yang dapat mengubah hasil. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi temuan ini.
Di sisi lain, perlu disebutkan bahwa sulit untuk mempelajari regenerasi neuron pada manusia karena 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 progenitor di otak manusia yang hidup.
Diharapkan teknik ini dapat disempurnakan di masa depan untuk mempelajari lebih lanjut tentang neurogenesis pada manusia dewasa.
Faktor-faktor yang meningkatkan regenerasi saraf pada orang dewasa
– Lingkungan yang diperkaya dan aktivitas fisik
Tampaknya lingkungan yang lebih kompleks meningkatkan kesempatan untuk pengalaman hidup, dan menghasilkan stimulasi sensorik, kognitif, sosial dan motorik.
Fakta khusus ini tampaknya tidak meningkatkan neurogenesis, tetapi meningkatkan kelangsungan hidup sel hipokampus pada hewan pengerat dan tingkat spesialisasi mereka.
Namun, hanya aktivitas fisik sukarela yang terbukti meningkatkan neurogenesis, selain kelangsungan hidup sel-sel ini pada tikus dewasa.
Jika kita menganggap lingkungan yang diperkaya sebagai peluang yang lebih besar untuk belajar, telah dipastikan bahwa pembelajaran itu sendiri sangat menentukan dalam neurogenesis hipokampus.
– Tugas belajar
Dalam sebuah studi tahun 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 diregenerasi menjadi dua kali lipat di dentate gyrus ketika tikus melakukan tugas belajar yang melibatkan hippocampus. Sedangkan pada kegiatan yang tidak diikuti oleh hippocampus tidak terjadi peningkatan.
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 matur fungsional yang serupa dengan yang sudah ada di dentate gyrus.
Mengenai kegiatan belajar di mana hippocampus terlibat, kita menemukan: pengkondisian berkedip, dalam preferensi untuk makanan, atau belajar navigasi spasial.
– Interaksi sosial
Dalam studi 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 studi baru untuk dikonfirmasi.
– Faktor neurotropik
Atau zat yang mendorong pertumbuhan saraf, seperti BDNF (Brain-derived neurotrophic factor), CNTF (ciliary neurotrophic factor), IGF-1 (Insulin-like growth factor type I), atau VEGF (Endothelial growth factor vascular).
– Neurotransmitter
Ada beberapa jenis neurotransmitter yang mengatur proliferasi sel.
Misalnya, GABA, yang bersifat 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 meningkat lagi.
Di sisi lain, serotonin meningkatkan neurogenesis di hipokampus, sementara ketidakhadirannya menguranginya.
– Antidepresan
Dalam sebuah studi oleh Malberg et al. (2000) telah menunjukkan bahwa kontak yang terlalu lama dengan antidepresan 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.
Selain itu, 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. Hal sebaliknya terjadi jika kadar zat ini dikurangi.
Hal serupa terjadi dengan steroid gonad. Faktanya, pada wanita, proliferasi neuron bervariasi sesuai dengan kadar steroid yang ada di setiap fase siklus hormonal.
Jika estrogen diberikan kepada wanita kurang dari 4 jam, proliferasi neuron meningkat. Namun, jika pemberian berlanjut hingga 48 jam, proliferasi ini ditekan.
– Isolasi sosial
Tampaknya kegagalan sosial, seperti isolasi, menurunkan regenerasi saraf dan kelangsungan hidup pada hewan seperti monyet, mencit, mencit, dan mencit.
– Penyalahgunaan narkoba
Penurunan neurogenesis dan kelangsungan hidup sel karena penggunaan kronis alkohol, kokain, ekstasi, nikotin, dan opioid telah ditunjukkan.
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. Alam 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: Regulasi dan peran potensialnya 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 hippocampus 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 jejak ingatan. 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.