Pembentukan Memori Dipicu oleh Perkembangan Sel Induk

Tokyo
    Para peneliti di RIKEN-MIT Center untuk Genetika Jaringan Syaraf telah menemukan jawaban atas misteri berkepanjangan tentang bagaimana sel otak dapat mengingat memori-memori baru saat mengingat memori lama.

     Mereka menemukan bahwa syaraf khusus di bagian otak yang disebut dengan dentate gyrus memiliki peran yang berbeda pada pembentukan memori tergantung pada apakah sel induk syaraf yang memproduksi mereka lama atau baru.

     Studi ini akan diumumkan di majalah Cell edisi 30 Maret dan menghubungkan dasar seluler pembentukan memori hingga tumbuhnya syaraf baru -- penemuan yang dapat menciptakan kelas baru pada target obat-obatan untuk mengobati gangguan memori.

     Temuan tersebut juga menunjukkan bahwa ketidakseimbangan antara syaraf lama dan baru pada otak dapat mengganggu pembentukan memori yang normal selama pasca gangguan stres karena trauma (PTSD) dan penuaan. "Pada hewan, pengalaman traumatis dan penuaan sering mengurangi tumbuhnya syaraf baru pada dentate gyrus. Pada manusia, studi baru-baru ini menemukan bahwa disfungsi dan gangguan memori terkait terjadi pada usia normal," ungkap penulis senior studi Susumu Tonegawa, peraih Nobel tahun 1987 dan Direktur RIKEN-MIT Center.

     Penulis lainnya antara lain Toshiaki Nakashiba dan para peneliti dari Pusat RIKEN-MIT Center dan Picower Institute di MIT; laboratorium Michael S. Fanselow di University of California di Los Angeles; dan laboratorium Chris J. McBain di National Institute of Child Health and Human Development.

     Dalam studi tersebut, penulis menguji tikus dalam dua jenis proses memori. Pemisahan pola adalah proses di mana otak membedakan antara kejadian yang serupa, seperti mengingat dua kue Madelaine dengan rasa yang berbeda. Sebaliknya, penyelesaian pola digunakan untuk mengingat kembali rincian isi memori berdasarkan pada petunjuk yang terbatas, seperti mengingat kembali siapa yang tengah bersama Anda saat mengingat rasa kue Madeleine.

     Pemisahan pola membentuk memori baru yang berbeda berdasarkan perbedaan antara pengalaman; penyelesaian pola untuk memori dengan mendeteksi persamaan. Individu dengan cidera otak atau trauma kemungkinan tidak mampu mengingat kembali orang yang mereka lihat setiap hari. Penderita PTSD lainnya tidak dapat melupakan beberapa kejadian buruk. "Pemisahan pada pola yang rusak terkait dengan hilangnya syaraf baru mungkin mengubah keseimbangan pada penyelesaian pola, yang mendasari pada mengingat memori traumatis berulang kali yang diamati pada pasien PTSD," ujar Tonegawa.

     Para ahli syaraf telah lama memikirkan kedua proses yang berlawanan dan berpotensi untuk bersaing yang terjadi pada jaringan syaraf yang berbeda. Dentate gyrus, struktur dengan plastisitas yang luar biasa dalam sistem syaraf dan perannya dalam kondisi dari depresi hingga epilepsi terhadap cidera otak traumatis - dianggap terlibat dalam pemisahan pola dan bagian CA3 dalam penyelesaian pola. Sebaliknya, para peneliti MIT menemukan bahwa syaraf dentate gyrus dapat melakukan pemisahan atau penyelesaian pola tergantung pada usia sel mereka.

     Para peneliti MIT menilai pemisahan pola pada tikus yang mempelajari pembedaan antara dua bagian yang sama tetapi berbeda: yang satu aman dan yang lainnya terkait dengan sengatan kaki yang tidak menyenangkan. Untuk menguji kemampuan menyelesaikan pola, tikus tersebut diberikan petunjuk terbatas untuk melarikan diri dari labirin yang sebelumnya telah mereka pelajari untuk bernegosiasi. Tikus normal dibandingkan dengan tikus yang  kurang memiliki baik syaraf lama maupun baru. Tikus ini memiliki kekurangan pada penyelesaian maupun pemisahan pola tergantung pada jaringan syaraf yang telah hilang.

     "Dengan mempelajari tikus secara genetik yang dimodifikasi untuk menghalangi komunikasi syaraf dari syaraf lama -- atau dengan menghapus syaraf baru pada orang dewasa -- kami menemukan bahwa syaraf lama dibutuhkan untuk pemisahan pola, di mana syaraf baru masih membutuhkannya," ungkap rekan penulis Toshiaki Nakashiba. "Data kami juga menunjukkan bahwa tikus tidak memiliki syaraf lama yang rusak pada penyelesaian pola, menunjukkan keseimbangan antara pemisahan dan penyelesaian pola dapat berubah karena kehilangan syaraf lama."

     Penelitian ini didukung oleh RIKEN-MIT Center untuk Genetika Jaringan Syaraf, Howard Hughes Medical Institute, Otsuka Maryland Research Institute, Picower Foundation dan National Institutes of Health.

     Sumber: RIKEN Brain Science Institute, Antara

     Kontak:
     Susumu Tonegawa

    RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics (CNCG) di The Picower Institute for Learning and Memory, Department of Biology and Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA

     Tel: +1-617-253-6459

     Divisi Promosi Ilmu Pengetahuan Otak
     RIKEN
     Mariko Irie
     Tel: +81-48-467-9757
     Fax: +81-48-462-4914
     Email:pr@brain.riken.jp

     Kantor Hubungan Global
     RIKEN
     Tel: +81-48-462-1225
     Fax: +81-48-463-3687
     Email: koho@riken.jp
 
COPYRIGHT © 2012