Dalam Skizofrenia, Waktu Pembebasan Neurotransmitter Mungkin Penting

Kunci untuk sambungan sel saraf yang kuat, atau sinapsis, dapat dijumpai pada waktunya kerana neurotransmitter asetilkolin dilepaskan di hipokampus otak, menurut kajian tikus. Memahami cara dalaman isyarat neuron dapat membantu para saintis lebih memahami proses pembelajaran dan ingatan, dan membawa kepada rawatan baru untuk gangguan seperti skizofrenia dan Alzheimer.

Neuron di hippocampus (kawasan otak yang dipercayai memainkan peranan penting dalam pembelajaran dan ingatan) berkomunikasi antara satu sama lain pada sinaps dengan melepaskan pelbagai neurotransmitter, seperti asetilkolin dan glutamat, yang memicu isyarat elektrik pada neuron berdekatan.

Ahli sains saraf telah berusaha untuk menentukan proses selular mana yang memungkinkan manusia belajar dari pengalaman dan menyimpan kenangan, dan bagaimana keadaan tertentu, seperti skizofrenia dan Alzheimer, mempengaruhi mekanisme ini.

Kini, para penyelidik dari Institut Sains Kesihatan Alam Sekitar Nasional (NIEHS) percaya bahawa mereka telah menemui satu mekanisme seperti itu yang menyelaraskan perubahan kekuatan sinaps.

"Kami telah menunjukkan bahawa ketika kita merangsang pembebasan asetilkolin pada waktu yang tepat di hipokampus, kita dapat menyebabkan perubahan sel pada sinapsis yang menggunakan glutamat," kata Jerrel Yakel, Ph.D., seorang penyiasat kanan di NIEHS Makmal Neurobiologi dan pengarang bersama makalah tersebut.

Penyelidikan sebelumnya telah mengesahkan bahawa pembelajaran dan ingatan ditentukan oleh pengukuhan atau kelemahan sinaps; isyarat yang bertahan kurang dari seperseratus neurotransmitter pelepasan kedua yang menentukan impuls elektrik neuron bersebelahan.

Untuk kajian ini, Yakel dan pengarang bersama Zhenglin Gu, Ph.D., menggunakan teknik biologi molekul untuk membuat beberapa neuron pada sel otak tikus menghasilkan protein sensitif cahaya, dan kemudian menggunakan laser untuk memicu neuron ini melepaskan asetilkolin.

"Perubahan bahkan beberapa ratus saat dalam masa pelepasan asetilkolin dapat membuat perbezaan," kata Gu. "Tidak ada yang menunjukkan ini penting sampai sekarang."

Yakel berkata, hasil kajian itu merupakan langkah yang berpotensi penting dalam kajian gangguan yang mengganggu pembelajaran dan ingatan, seperti penyakit Alzheimer dan skizofrenia, keadaan di mana sistem asetilkolin dan hippocampus adalah pemain utama.

Hasil kajian itu diterbitkan dalam talian dalam jurnal Neuron.

Sumber: Institut Kesihatan Nasional