Kajian Tikus Menunjukkan Bagaimana Otak Memikat Sendiri Selepas Cedera

Apabila pusat pembelajaran utama otak rosak, rangkaian saraf baru muncul untuk mengimbangi fungsi yang hilang, satu kajian baru telah dijumpai.

Penyelidik dari University of California-Los Angeles dan Garvan Institute of Medical Research di Australia mendapati bahawa bahagian korteks prefrontal mengambil alih apabila hippocampus - pusat utama pembelajaran dan pembentukan memori otak - dilumpuhkan.

Untuk kajian itu, penyelidik Michael Fanselow, Ph.D. dan Moriel Zelikowsky melakukan eksperimen makmal yang menunjukkan bahawa tikus dapat mempelajari tugas baru walaupun selepas kerosakan pada hippocampus. Walaupun tikus memerlukan lebih banyak latihan daripada yang biasa mereka lakukan, mereka tetap belajar dari pengalaman mereka, kata para penyelidik.

"Saya menjangkakan otak mungkin harus dilatih melalui pengalaman," kata Fanselow, yang merupakan pengarang kanan kajian. "Dalam hal ini, kami memberi masalah kepada hewan untuk diselesaikan."

Setelah mengetahui tikus dapat belajar menyelesaikan masalah, Zelikowsky, pergi ke Australia untuk bekerja dengan Dr. Bryce Vissel di Institut Garvan. Di sana, mereka menganalisis anatomi perubahan yang berlaku di otak tikus.

Analisis mereka mengenal pasti perubahan fungsi yang signifikan di dua kawasan spesifik korteks prefrontal.

"Menariknya, kajian sebelumnya menunjukkan bahawa daerah korteks prefrontal ini juga menyala di otak pesakit Alzheimer, menunjukkan bahawa rangkaian kompensasi serupa berkembang pada orang," kata Vissel.

"Walaupun ada kemungkinan otak penderita Alzheimer sudah mengimbangi kerosakan, penemuan ini berpotensi besar untuk memperpanjang pampasan itu dan meningkatkan kehidupan banyak orang."

Hippocampus memainkan peranan penting dalam memproses, menyimpan dan mengingat kembali maklumat, kata para penyelidik. Ini sangat rentan terhadap kerusakan akibat strok atau kekurangan oksigen dan "terlibat secara kritis" dalam penyakit Alzheimer, menurut Fanselow.

"Hingga kini, kami telah berusaha mencari cara untuk merangsang pembaikan di dalam kuda nil," katanya. "Sekarang kita dapat melihat struktur lain melangkah masuk dan rangkaian otak baru muncul."

Sub-wilayah di korteks prefrontal dikompensasi dengan cara yang berbeza, dengan satu sub-wilayah - korteks infralimbik - membungkam aktivitinya dan sub-wilayah lain - korteks prelimbik - meningkatkan aktivitinya, kata Zelikowsky.

Tingkah laku yang rumit selalu melibatkan banyak bahagian otak yang berkomunikasi antara satu sama lain, dengan mesej satu wilayah mempengaruhi bagaimana wilayah lain akan bertindak balas, kata Fanselow. Perubahan molekul ini menghasilkan kenangan, perasaan dan tindakan kita.

"Otak saling berkaitan - anda boleh mendapatkan dari mana-mana neuron di otak ke neuron lain melalui kira-kira enam sambungan sinaptik," katanya. "Jadi ada banyak jalan alternatif yang dapat digunakan otak, tetapi biasanya tidak menggunakannya kecuali jika dipaksa.

"Setelah kita memahami bagaimana otak membuat keputusan ini, maka kita berada dalam posisi untuk mendorong jalan untuk mengambil alih ketika mereka perlu, terutama dalam hal kerusakan otak."

Tingkah laku mencipta perubahan molekul di otak, kata Fanselow. "Sekiranya kita mengetahui perubahan molekul yang ingin kita lakukan, maka kita dapat berusaha untuk memudahkan perubahan tersebut terjadi melalui tingkah laku dan terapi ubat. Saya rasa itulah alternatif terbaik yang kita ada. Rawatan masa depan tidak akan menjadi semua tingkah laku atau semua farmakologi, tetapi gabungan kedua-duanya. "

Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Prosiding Akademi Sains Nasional.

Sumber: University of California-Los Angeles