Perubahan kepada Neuron Menghambat Otak Penuaan

Berita baiknya adalah bahawa kebanyakan orang di negara maju hidup lebih lama; berita yang tidak begitu baik adalah bahawa otak sering tidak kekal tajam pada usia kita yang lebih tua.

Pada masa ini, para pakar tidak memahami sepenuhnya mengapa fungsi kognitif otak seperti ingatan dan pertuturan merosot ketika kita semakin meningkat. Ini walaupun menyedari bahawa penurunan kognitif dapat dikesan sebelum seseorang mencapai usia 50 tahun.

Ahli sains saraf Andy Randall, Ph.D. dan Jon Brown, Ph.D. dari University of Bristol telah mengenal pasti mekanisme selular baru yang menyebabkan perubahan pada aktiviti neuron - tindakan yang boleh menyumbang kepada penurunan kognitif semasa penuaan sihat yang normal.

Otak sebahagian besarnya menggunakan isyarat elektrik untuk mengekod dan menyampaikan maklumat. Pengubahsuaian terhadap aktiviti elektrik ini cenderung menyebabkan perubahan yang bergantung pada usia terhadap kemampuan kognitif.

Para penyelidik memeriksa aktiviti elektrik otak dengan membuat rakaman isyarat elektrik dalam sel tunggal hipokampus, struktur dengan peranan penting dalam fungsi kognitif. Dengan melakukan ini, mereka dapat menilai "kegembiraan neuron" - kemudahan dengan mana neuron dapat menghasilkan isyarat elektrik ringkas tetapi sangat besar yang disebut potensi tindakan.

Potensi tindakan berlaku di hampir semua sel saraf dan sangat penting untuk penghantaran isyarat atau komunikasi dalam semua litar sistem saraf.

Potensi tindakan dicetuskan berhampiran badan sel neuron dan setelah dihasilkan, bergerak dengan pantas melalui struktur percabangan sel saraf secara besar-besaran, di sepanjang jalan mengaktifkan sinapsis yang dibuat oleh sel saraf dengan banyak sel saraf lain yang disambungkannya.

Para penyelidik mendapati neuron hippocampal dalam otak yang berusia mempunyai masalah untuk menghasilkan potensi tindakan.

Selanjutnya, mereka menunjukkan bahawa keengganan relatif untuk menghasilkan potensi tindakan timbul dari perubahan sifat pengaktifan protein membran yang disebut saluran natrium. Saluran natrium mempengaruhi permulaan yang cepat dari potensi tindakan dengan membiarkan aliran ion natrium ke dalam neuron.

Randall, seorang profesor dalam bidang neurofisiologi terapan, mengatakan: "Sebilangan besar pekerjaan kami adalah mengenai memahami isyarat elektrik yang tidak berfungsi di otak yang berpenyakit, khususnya penyakit Alzheimer.

"Kami mulai bertanya, bagaimanapun, mengapa otak yang sihat dapat melambat setelah anda mencapai usia saya.Penyelidikan sebelumnya di tempat lain telah menjelaskan perubahan berkaitan dengan usia dalam proses yang dipicu oleh potensi tindakan, tetapi penemuan kami penting kerana mereka menunjukkan bahawa menghasilkan potensi tindakan di tempat pertama adalah kerja yang lebih sukar pada sel-sel otak yang berusia.

"Juga dengan mengenal pasti saluran natrium sebagai penyebab utama keengganan ini untuk menghasilkan potensi tindakan, pekerjaan kita bahkan menunjukkan cara-cara di mana kita mungkin dapat mengubah perubahan yang berkaitan dengan usia untuk kegembiraan neuron, dan dengan kesimpulan kemampuan kognitif."

Penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Neurobiologi Penuaan.

Sumber: Universiti Bristol