Penuaan Kesan Irama Circadian Otak
Penyelidikan baru yang melibatkan pemeriksaan ribuan gen dari hampir 150 otak manusia menunjukkan irama sirkadian aktiviti gen berubah dengan penuaan.
Penemuan dari penyelidik di University of Pittsburgh School of Medicine menunjukkan bahawa jam biologi mula berdetak di otak yang lebih tua.
Irama sirkadian 24 jam mengawal hampir semua proses otak dan badan, seperti kitaran tidur / bangun, metabolisme, kewaspadaan dan kognisi, jelas penyiasat kanan Colleen McClung, Ph.D., profesor psikiatri bersekutu, Pitt School of Medicine.
"Kajian telah melaporkan bahawa orang dewasa yang lebih tua cenderung melakukan tugas kognitif yang kompleks dengan lebih baik pada waktu pagi dan bertambah buruk sepanjang hari," kata McClung. "Kami juga tahu bahawa irama sirkadian berubah dengan penuaan, yang membawa kepada kebangkitan pada awal pagi, tidur lebih sedikit dan irama suhu badan yang kurang kuat."
Di samping itu, kehadiran perubahan gen atau "penuaan molekul" di otak sebelumnya telah ditunjukkan oleh penyiasat kanan Etienne Sibille, Ph.D., mantan profesor psikiatri di Pitt School of Medicine dan sekarang Ketua Keluarga Campbell di Neurosains Klinikal di Pusat Ketagihan dan Kesihatan Mental di University of Toronto.
Untuk kajian baru, para penyelidik di kedua-dua sekolah memutuskan untuk melihat kesan penuaan normal pada irama molekul di korteks prefrontal, kawasan otak yang terlibat dalam pembelajaran, ingatan, dan aspek prestasi kognitif yang lain.
Para penyelidik memeriksa sampel otak dari 146 orang yang tidak mempunyai sejarah kesihatan mental atau masalah neurologi yang keluarganya telah menyumbangkan jenazah mereka untuk penyelidikan perubatan dan yang diketahui waktu kematiannya.
Mereka mengkategorikan otak bergantung pada apakah mereka berasal dari orang yang lebih muda dari 40 atau lebih tua dari 60, dan menggunakan teknik statistik yang baru dikembangkan untuk menganalisis dua sampel tisu dari korteks prefrontal untuk aktiviti berirama, atau ekspresi, ribuan gen.
Dengan menggunakan maklumat yang mereka ada mengenai waktu kematian, mereka mengenal pasti 235 gen inti yang membentuk jam molekul di bahagian otak ini.
"Seperti yang kami harapkan, orang muda mempunyai irama harian dalam semua gen 'jam' klasik," kata McClung. "Tetapi ada kehilangan irama pada banyak gen ini pada orang tua, yang mungkin menjelaskan beberapa perubahan yang terjadi dalam tidur, kognisi, dan mood di kemudian hari."
Yang mengejutkan mereka, para penyelidik juga menemui sekumpulan gen yang mendapat rentak pada individu yang lebih tua.
Maklumat ini akhirnya dapat berguna dalam pengembangan rawatan untuk masalah kognitif dan tidur yang dapat terjadi dengan penuaan, dan juga kemungkinan rawatan untuk "matahari terbenam," suatu keadaan di mana orang tua dengan demensia menjadi gelisah, bingung dan cemas pada waktu malam , kata para penyelidik.
"Oleh kerana kemurungan dikaitkan dengan penuaan molekul yang dipercepat, dan dengan gangguan dalam rutin harian, hasil ini juga dapat menjelaskan perubahan molekul yang terjadi pada orang dewasa dengan depresi," kata Sibille.
Para penyelidik seterusnya merancang untuk meneroka fungsi gen sirkadian otak pada model makmal dan haiwan, dan juga melihat apakah gen itu diubah pada orang yang mempunyai penyakit psikiatri atau neurologi.
Kajian ini diterbitkan di Prosiding Akademi Sains Nasional.
Sumber: Sekolah Perubatan Universiti Pittsburgh
