Penelitian dari University of California, Riverside memetakan peran locus coeruleus (LC) dalam fleksibilitas kognitif, yaitu kemampuan mengubah aturan atau rencana saat kondisi berubah. LC merupakan sumber utama norepinefrin di otak dan berkontribusi pada perhatian, gairah, pembelajaran, respons stres, dan pengambilan keputusan. Studi ini dipublikasikan di eLife.
Para peneliti melatih tikus pada tugas penggantian aturan: awalnya hewan menemukan hadiah menggunakan satu isyarat sensorik, misalnya tekstur, lalu aturan berganti tanpa peringatan dan tikus harus mengandalkan bau. Selama tugas, mereka merekam aktivitas ratusan neuron di korteks prefrontal dengan mikroskop miniatur.
Ketika LC ditekan dengan metode kemogenetik, tikus kesulitan beradaptasi; mereka terus menggunakan strategi usang dan memerlukan banyak percobaan tambahan untuk berpindah. Gangguan LC membuat jaringan prefrontal lebih bising: lebih banyak neuron menembak dan sel individu merespons informasi yang lebih luas dan tercampur. Analisis pembelajaran mesin menunjukkan aktivitas otak tidak lagi jelas mencerminkan tahap pembelajaran dan menjadi kurang mampu memprediksi pilihan.
Penulis mencatat LC terpengaruh pada tahap awal neurodegenerasi, sehingga temuan ini berimplikasi pada proses penuaan dan penyakit Alzheimer. Studi ini membuka kemungkinan sirkuit saraf sebagai target untuk terapi yang memulihkan fleksibilitas kognitif. Penelitian didukung oleh National Institute of Neurological Disorders and Stroke dan National Institute on Drug Abuse. Sumber: UC Riverside.
Kata-kata sulit
- fleksibilitas — kemampuan mengubah aturan atau rencanafleksibilitas kognitif
- norepinefrin — zat kimia otak yang memengaruhi perhatian
- kemogenetik — metode menggunakan obat untuk mengubah sel
- korteks prefrontal — bagian depan otak yang terkait pengambilan keputusan
- neuron — sel saraf yang mengirim sinyal di otak
- pembelajaran mesin — metode komputer untuk menemukan pola data
- neurodegenerasi — proses kerusakan sel saraf seiring waktu
- sirkuit saraf — jaringan neuron yang membentuk jalur komunikasi
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Bagaimana gangguan pada LC, seperti yang dijelaskan artikel, bisa memengaruhi proses penuaan kognitif?
- Apa keuntungan dan keterbatasan menggunakan tikus untuk mempelajari fleksibilitas kognitif manusia menurut teks?
- Mengapa penulis menyebut sirkuit saraf sebagai target terapi, dan manfaat apa yang mungkin diharapkan?
Artikel terkait
Bakteri Usus Masuk Otak pada Tikus Setelah Diet Berlemak
Peneliti Emory University melaporkan bahwa bakteri dari usus tikus dapat mencapai otak setelah tikus diberi diet tinggi lemak. Studi pada model tikus mengaitkan perubahan mikrobioma, kebocoran penghalang usus, dan jalur lewat saraf vagus.
Permainan Komputer Bantu Perbaiki Otak Setelah Cedera
Studi menunjukkan orang dewasa dengan cedera otak traumatik dapat memperbaiki struktur otak dan kemampuan berpikir dengan menyelesaikan permainan kognitif berbasis komputer. Perubahan terukur terlihat pada neuroplastisitas, kecepatan pemrosesan, perhatian, dan memori.
Tidur, Pembersihan Otak, dan Risiko Demensia
Sebuah tinjauan oleh ahli neurosains membahas bagaimana tidur membantu membersihkan otak dan mengapa gangguan ritme tidur bisa meningkatkan risiko demensia. Peneliti juga melihat tanda seperti perubahan detak jantung sebagai petunjuk risiko.
Gelombang Otak Menyimpan Informasi Saat Membentuk dan Mengingat Ingatan
Peneliti merekam aktivitas listrik di otak pasien yang akan operasi epilepsi dan menemukan pola gelombang spasial yang berubah sesuai perilaku. Pola ini membantu mendekode apakah orang sedang menyandi atau mengingat suatu ingatan.
Alat Komputasi Baru Ungkap Sel Pengatur Jam Tubuh
Para peneliti mengembangkan metode komputasi bernama MITE untuk memetakan komunikasi antar sel di nukleus suprachiasmatik (SCN), pusat ritme sirkadian. Temuan menunjukkan sel hub kecil sangat penting untuk sinkroni jaringan dan mungkin membantu menyelaraskan jam biologis.