Apakah neuron beregenerasi? Jawaban atas pertanyaan ini tidak sederhana dan selama bertahun-tahun penelitian ilmiah telah mengarah pada penegasan bahwa neurogenesis atau regenerasi saraf terjadi sejak lahir dan sepanjang hidup kita.
Namun, penelitian terbaru menunjukkan arah yang berlawanan dan menunjukkan bahwa neurogenesis tidak terjadi pada otak orang dewasa, atau tidak seperti yang diyakini.
Dalam artikel ini kita menjelaskan apa yang terdiri dari neurogenesis, dan kita memberi Anda kunci untuk memahami kontroversi saat ini seputar apakah neuron beregenerasi di masa dewasa atau tidak.
- Artikel yang direkomendasikan: “Jenis neuron: karakteristik dan fungsi”
Neurogenesis: terdiri dari apa?
Neurogenesis mengacu pada proses dimana neuron baru dihasilkan di otak. Fenomena ini sangat penting selama perkembangan embrio, tetapi tampaknya juga berlanjut di daerah otak tertentu setelah lahir dan selama sisa hidup kita.
Otak dewasa memiliki banyak area khusus dan neuron yang berbeda dalam struktur dan koneksi. hippocampus, misalnya, yang merupakan area otak yang memainkan peran penting dalam memori dan navigasi spasial, memiliki setidaknya 27 jenis neuron.
Keragaman neuron yang luar biasa di otak ini adalah produk dari neurogenesis selama perkembangan embrionik. Selama kehamilan, dan berkat sel punca, diferensiasi sel terjadi, suatu proses di mana neuron-neuron ini mengalami modifikasi genetik dan memperoleh morfologi dan fungsi jenis sel tertentu, pada waktu dan wilayah otak tertentu.
Sel punca dapat membelah tanpa batas untuk menghasilkan lebih banyak sel punca atau berdiferensiasi menjadi sel yang lebih khusus, seperti sel progenitor. Ini dapat dibedakan menjadi beberapa jenis neuron tertentu (neurogenesis); Atau, mereka dapat berdiferensiasi menjadi sel progenitor glial, yang menimbulkan sel glial seperti astrosit, oligodendrosit, dan mikroglia (gliogenesis).
Apakah neuron beregenerasi?
neuroplastisitas mengacu pada kapasitas adaptif dari sistem saraf untuk mengubah seluruh hidup berdasarkan pembelajaran yang diperoleh melalui perilaku dan pengalaman. Otak dapat membuat koneksi baru atau memperkuat koneksi yang sudah ada antara neuron dan sirkuit saraf yang berbeda. Proses meningkatkan komunikasi antar neuron ini disebut plastisitas sinaptik.
Di sisi lain, otak juga mampu, setidaknya di beberapa area, memproduksi sel-sel progenitor yang menghasilkan neurogenesis. Sampai baru-baru ini, ahli saraf percaya bahwa neurogenesis dewasa tidak terjadi; yaitu, diasumsikan bahwa kelahiran neuron terbatas pada periode waktu yang mencakup perkembangan embrio dan tahun-tahun pertama masa bayi, dan bahwa, setelah periode pertumbuhan yang cepat ini, sistem saraf tidak dapat beregenerasi.
Keyakinan ini muncul dari fakta bahwa, tidak seperti kebanyakan sel dalam tubuh kita, neuron dewasa tidak mengalami pembelahan sel, suatu proses di mana satu sel (sel induk) membelah menjadi dua atau lebih sel baru (sel anak. Dogma ini ditantang mulai beberapa dekade yang lalu, ketika bukti bahwa neuron beregenerasi di otak manusia dewasa pertama kali dilaporkan.
Sejak itu, banyak penelitian telah menentukan bahwa neuron baru lahir sepanjang hidup di area neurogenik tertentu di otak, seperti zona subgranular dentate gyrus hippocampus dan zona subventrikular (ejido yang terletak di bawah ventrikel lateral), dan tidak dari pembelahan sel dewasa, tetapi dari diferensiasi sel induk saraf.
Sel induk saraf
Sel punca adalah sel biologis yang tidak berdiferensiasi yang dapat menghasilkan berbagai jenis sel khusus melalui diferensiasi sel. Beberapa dapat menjadi semua jenis sel terdiferensiasi dalam tubuh kita: mereka disebut sel punca totipoten; dan yang lainnya dapat menjadi hampir semua sel: sel induk berpotensi majemuk.
Jenis sel punca lainnya sudah memiliki tingkat spesialisasi tertentu, dan hanya dapat berubah menjadi sel yang spesifik dan terkait erat (sel punca multipoten), seperti jenis sel yang berbeda dalam suatu jaringan.
Ada juga sel punca yang telah berkomitmen untuk menjadi jenis sel tertentu (sel punca unipoten), tetapi tetap memiliki kemampuan untuk memperbarui diri melalui pembelahan sel. Kapasitas untuk memperbarui diri ini adalah ciri lain dari sel punca.
Singkatnya, sel punca saraf adalah sel punca multipotensial dari sistem saraf yang memperbarui diri, dan mampu menghasilkan baik neuron baru maupun sel glial (sel otak non-saraf yang mendukung dan melindungi neuron).
Neurogenesis di otak orang dewasa: kontroversi
Sebagian besar penelitian tentang neurogenesis pada orang dewasa telah difokuskan pada satu wilayah otak: dentate gyrus dari hippocampus. Neurogenesis di area otak ini telah diamati pada semua spesies mamalia yang dipelajari hingga saat ini.
Di otak manusia dewasa, proses regenerasi saraf ini tampaknya terjadi di hipokampus, wilayah yang sangat penting untuk pembelajaran dan memori, emosi, suasana hati, kecemasan, atau respons stres.
Area lain di mana bukti neurogenesis dewasa telah ditemukan pada manusia adalah striatum, wilayah otak yang dikenal karena perannya dalam koordinasi motorik, tetapi juga dalam proses lain seperti pengaturan penghargaan, penolakan, motivasi, atau kesenangan.
Striatum telah diidentifikasi sebagai struktur kunci dalam fungsi kognitif yang lebih tinggi, terutama fleksibilitas kognitif, kemampuan untuk menyesuaikan tujuan perilaku dalam menanggapi tuntutan perubahan lingkungan.
Namun, kontroversi disajikan, karena penelitian terbaru menunjukkan bahwa pembentukan neuron baru dalam struktur hipokampus menurun pada masa kanak-kanak dan sangat jarang atau tidak ada pada otak orang dewasa.
Penelitian yang diterbitkan pada tahun 2018 di jurnal Nature, menyimpulkan bahwa perekrutan neuron muda di hipokampus menurun dengan cepat selama tahun-tahun pertama kehidupan, dan bahwa neurogenesis pada dentate gyrus dari struktur otak ini tidak bertahan lama atau sangat jarang terjadi pada manusia. Dewasa.
Penjelasan untuk yang terakhir mungkin terletak pada fakta bahwa, meskipun penanda yang sering dikaitkan dengan neuron baru telah ditemukan, penanda ini juga dapat ditemukan pada neuron yang telah lahir selama perkembangan dan yang tetap berada dalam sel selama bertahun-tahun.
Namun, penjelasan sebaliknya juga telah diajukan oleh ahli saraf yang mendukung neurogenesis dewasa, dan telah diperdebatkan bahwa fakta bahwa neuron baru tidak diamati tidak berarti bahwa mereka tidak ada, tetapi hanya bahwa mereka tidak ada. kita dapat mendeteksi mereka.
Lebih lanjut, penelitian ini juga menunjukkan bahwa plastisitas pada hippocampus dewasa tidak memerlukan generasi neuron baru yang berkelanjutan; Menurut penulis, ada kemungkinan otak memiliki “reservoar” neuron yang tidak pernah matang sepenuhnya, atau mereka melakukannya dengan lambat dan dapat membuat perubahan, sehingga tidak perlu mengintegrasikan neuron baru. Sebuah hipotesis yang belum diuji.
Bagaimanapun, hari ini tidak ada konsensus yang jelas dalam komunitas ilmiah mengenai apakah neuron beregenerasi di otak orang dewasa atau tidak. Buktinya beragam, dan penelitian terbaru tampaknya mempertanyakan penelitian selama beberapa dekade tentang neurogenesis pada orang dewasa.
Jadi satu-satunya kepastian yang kita miliki saat ini adalah bahwa ada banyak hal yang harus diselidiki.
Referensi bibliografi:
- Kempermann, G. (2016). Neurogenesis dewasa: perspektif evolusi. Perspektif Cold Spring Harbor dalam biologi, 8 (2).
- Kozorovitskiy, Y., & Gould, E. (2008). Neurogenesis dewasa di hipokampus. Buku pegangan ilmu saraf kognitif perkembangan, 51-62.
- Lagu, J., Zhong, C., Bonaguidi, MA, Sun, GJ, Hsu, D., Gu, Y.,… & Deisseroth, K. (2012). Mekanisme sirkuit saraf yang mengatur keputusan nasib sel induk saraf dewasa yang diam. Alam, 489 (7414), 150.
- Sorrells, SF, Paredes, MF, Cebrian-Silla, A., Sandoval, K., Qi, D., Kelley, KW,… & Chang, EF (2018). Neurogenesis hipokampus manusia turun tajam pada anak-anak ke tingkat yang tidak terdeteksi pada orang dewasa. Alam, 555 (7696), 377.