Ingatan ditingkatkan oleh persaingan di antara sel-sel otak
Penemuan yang diterbitkan dalam Neuron, akan membantu mencari penyebab gangguan neurologi seperti penyakit Alzheimer, autisme dan skizofrenia.
"Sebilangan besar pemahaman kita tentang pendawaian otak berasal dari mempelajari sistem deria dan motor kita, tetapi jauh lebih sedikit yang difahami mengenai mekanisme yang mengatur rangkaian saraf yang terlibat dalam fungsi otak yang lebih tinggi, seperti pembelajaran dan ingatan," kata pengarang kanan Hisashi Umemori, MD , Ph.D.
Sel otak tumbuh dan memanjang di sepanjang laluan untuk menghubungkan bahagian otak yang berlainan, kata Umemori. Semasa otak berkembang, hubungan ini menyempurnakan diri dan menjadi lebih cekap. Masalah dengan proses penyempurnaan ini mungkin bertanggungjawab untuk beberapa gangguan neurologi.
"Kami ingin mengetahui bagaimana rangkaian otak menjadi lebih cekap semasa perkembangan otak," kata Umemori. "Adakah otak memilih untuk menjaga hubungan yang baik dan menyingkirkan yang buruk dan, jika demikian, bagaimana?"
Untuk meneliti bagaimana aktiviti saraf mengatur rangkaian memori, para penyelidik menggunakan tikus yang telah diubahsuai secara genetik sehingga neuron yang menarik sengaja dapat dimatikan.
Para saintis mengkaji hubungan antara hippocampus, yang sangat penting untuk pembelajaran dan ingatan, dan korteks serebrum, yang merupakan kunci untuk persepsi dan kesedaran, serta fungsi kognitif lain. Mereka mematikan sekitar 40 peratus neuron dalam hubungannya dan, selama beberapa hari, memerhatikan ketika otak menghilangkan sambungan saraf yang tidak aktif dan hanya menyimpan yang aktif.
Bahagian eksperimen seterusnya menunjukkan bahawa jika semua neuron dinyahaktifkan, hubungannya tidak akan dihapuskan.
"Ini memberitahu kita bahawa otak mempunyai cara untuk memberitahu di antara sekumpulan neuron hubungan mana yang lebih baik daripada yang lain," kata Umemori. "Neuron bersaing satu sama lain. Oleh itu, apabila semuanya sama-sama buruk, tidak ada yang dapat dihilangkan. "
Para penyelidik juga melihat bahagian hippocampus yang disebut dentate gyrus, yang hanya satu daripada dua kawasan otak yang terus menghasilkan neuron baru sepanjang hidup. Di sini mereka menemui jenis persaingan yang kedua: sel yang baru lahir bersaing dengan sel yang matang, dan bukannya persaingan yang berlaku antara sel yang matang.
Apabila para saintis menyekat kemampuan gyrus dentate untuk membuat sel baru, penghapusan berhenti dan otak menyimpan sel-sel yang ada walaupun mereka dinyahaktifkan.
Mesej dari ini adalah bahawa pembelajaran dan ingatan yang cekap berlaku ketika otak menghilangkan hubungan yang tidak baik, jelas Umemori.
Dia menambahkan, "Semakin baik kita memahami bagaimana mekanisme ini berfungsi, semakin baik kita dapat memahami apa yang sedang terjadi ketika mereka tidak berfungsi."
Sumber: Universiti Michigan
