Penelitian kolaboratif antara ahli saraf di Duke dan Harvard Medical School, dipimpin oleh Court Hull dan Wade G. Regehr dengan penulis pertama Fernando Santos Valencia, mengidentifikasi sirkuit disinhibitori di serebelum yang menjelaskan bagaimana pengalaman mengubah sambungan saraf. Hasil studi ini dipublikasikan di Nature dan menggunakan mikroskopi elektron resolusi tinggi, eksperimen irisan otak, serta perekaman pada tikus hidup.
Climbing fibers membawa sinyal kesalahan yang aktif saat suatu gerakan tidak berjalan sesuai rencana. Sinyal tersebut mengaktifkan sel Purkinje dan memicu lonjakan kalsium yang mendukung plastisitas. Masalahnya, climbing fibers juga menyalakan sel penghambat yang seharusnya menekan sinyal itu.
Temuan utama menunjukkan climbing fibers memilih satu kelompok penghambat (disebut ML12) yang tidak langsung menahan Purkinje. ML12 malah menekan kelompok penghambat lain (ML11) yang normalnya mengurangi pembelajaran. Dengan demikian otak mematikan inhibisi secara singkat—terutama saat banyak climbing fibers aktif bersamaan selama peristiwa sensorik jelas seperti tersandung, suara keras, atau gerakan tiba-tiba—dan menghasilkan lonjakan kalsium Purkinje yang lebih besar untuk membentuk ulang sambungan.
Para peneliti menekankan bahwa mekanisme pengereman ini penting untuk mengendalikan plastisitas saraf dan dapat membantu memahami gangguan motorik atau masalah pembelajaran motorik. Studi ini mendapat dukungan dari National Institute of Neurological Disorders and Stroke serta beberapa yayasan dan dana. Sumber: Duke University.
Kata-kata sulit
- sirkuit — kumpulan neuron dan koneksi yang bekerja bersama
- disinhibitori — yang mengurangi kerja atau efek sel penghambat
- plastisitas — kemampuan otak mengubah sambungan antara neuron
- Climbing fibers — serabut saraf yang membawa sinyal kesalahan gerakan
- sel penghambat — sel yang menurunkan atau menahan aktivitas neuron lain
- inhibisi — proses menahan atau mengurangi aktivitas saraf
- pengereman — tindakan yang mengurangi atau mengontrol suatu proses
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Bagaimana perubahan sementara inhibisi bisa memengaruhi cara seseorang belajar gerakan baru? Berikan contoh singkat.
- Apakah Anda pikir temuan tentang ML12 dan ML11 dapat digunakan dalam terapi gangguan motorik? Jelaskan alasan Anda.
- Sebutkan satu metode penelitian yang digunakan dalam studi ini dan jelaskan mengapa metode itu berguna untuk menemukan sirkuit saraf.
Artikel terkait
Semprotan Hidung Baru Bantu Balikkan Penuaan Otak pada Model Praklinis
Peneliti di Texas A&M melaporkan semprotan hidung yang mengirim vesikel kecil berisi mikroRNA ke otak. Pada model praklinis, dua dosis mengurangi peradangan, memperbaiki mitokondria neuron, dan meningkatkan memori selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan.
Tes Skrining Alzheimer Tampil Berbeda pada Perempuan dan Laki‑laki
Penelitian dari Georgia State University menunjukkan tes kognitif standar seperti MMSE mungkin tidak menangkap perubahan otak yang sama pada perempuan dan laki‑laki, terutama pada tahap mild cognitive impairment (MCI). Temuan ini menyarankan interpretasi menurut jenis kelamin.
Pencitraan Otak Menjelaskan PTSD pada Penanggapi WTC
Penelitian dengan pemindaian MRI pada penanggapi World Trade Center menemukan perbedaan struktur otak pada mereka yang punya PTSD. Temuan ini mendukung bukti biologis bahwa trauma memengaruhi integritas saraf dan bisa membantu diagnosis serta perawatan.
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.