Peneliti Mengungkap Langkah-langkah Pembangunan dan Pemangkasan Sinaps di Otak
Suka dengan artikel ini?
Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh. Login
Kamis, 17 November 2011 - Dalam temuan yang agak mengejutkan, laboratorium Zhang juga menemukan bahwa penghapusan sinapsis yang berlebihan ternyata tidak tergantung dengan sinapsis lain yang diperkuat.
Seperti tukang kebun yang memangkas beberapa tanaman dan ilalang, otak terus-menerus membangun jaringan sinapsis sekaligus memangkas sinapsis yang berlebihan atau yang tidak dibutuhkan. Para peneliti di Laboratorium Jackson, dipimpin oleh Asisten Profesor Zhong-wei Zhang, Ph.D., telah menemukan sebuah faktor dalam pembangunan-sinaps, juga menunjukkan bahwa proses pembangunan dan pemangkasan terjadi secara independen satu sama lain.
Mamalia dilahirkan dengan fungsi otak yang belum berkembang. Setelah lahir, rangsangan eksternal dan program internal terus membentuk koneksi antara neuron, yang dikenal sebagai sinapsis, dan pembentukan jaringan sinapsis ini dikenal sebagai sirkuit saraf. Beberapa bertumbuh menjadi lebih kuat, beberapanya lagi bertumbuh lebih lemah, koneksi yang berlebihan dihilangkan, dan seterusnya. Seperti “plastisitas”, penyempurnaan koneksi saraf dan jaringan terus berlanjut sepanjang hidup, meskipun lebih halus seiring waktu dan usia.
Banyak tentang plastisitas yang masih belum diketahui. Bagaimana sirkuit neural dimodifikasi, apa yang mengontrol modifikasi, mekanisme penguatan atau penghilangan sinapsis tertentu dan banyak lagi, merupakan subjek dari penelitian yang sedang berlangsung. Selain memperoleh gambaran yang lebih baik terhadap perkembangan otak yang normal, para ilmuwan berusaha memahami kesalahan dalam pembangunan dan pemangkasan sinaps yang berhubungan dengan autisme, keterbelakangan mental dan skizofrenia.
Zhang bersama para koleganya menyelidiki jenis utama sinaps di otak (yang disebut sinaps glutamatergic) yang mengalami perbaikan dengan cepat segera setelah kelahiran. Apa yang mereka temukan adalah bahwa sinapsis diperkuat melalui penambahan jenis tertentu reseptor glutamat, dimulai sekitar seminggu setelah kelahiran pada tikus. Secara khusus, deprivasi sensorik mengganggu penguatan sinapsis, menyoroti peran pengalaman awal dalam pembangunan sinaps.
Dalam temuan yang agak mengejutkan, laboratorium Zhang juga menemukan bahwa penghapusan sinapsis yang berlebihan ternyata tidak tergantung dengan sinapsis lain yang diperkuat. Karena biasanya penguatan sinaptik mendahului penghapusan sinapsis yang berlebihan, maka tidak diketahui apakah penghapusan tersebut tergantung dengan penguatan sebelumnya. Pada tikus yang tidak memiliki reseptor, yang mencegah penguatan signifikan pada koneksi sinaptik, sinapsis yang berlebihan telah dieliminasi seperti biasanya.
Kredit: Jackson Laboratory
Jurnal: Hao Wang, Hong Liu, Zhong-Wei Zhang. Elimination of Redundant Synaptic Inputs in the Absence of Synaptic Strengthening. Journal of Neuroscience, 2011; 31 (46): 16675-16684 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4569-11.2011
- Tujuan Hidup yang Lebih Besar Melindungi Perubahan Berbahaya di Otak yang Berasosiasi dengan Penyakit Alzheimer
- Resiko Cacat Lahir Lebih Tinggi pada Reproduksi yang Dibantu
- Pandangan Berbeda Mengenai Tuhan Mempengaruhi Perilaku Mencontek
- Manfaat Pengasuhan Anak Bermutu Tinggi Tetap Terasa Ketika Individu telah Berusia 30 Tahun
- Korupsi Menghambat Pertumbuhan Ekonomi Negara Berpenghasilan Rendah
- Asal Usul Suku-Suku Di Indonesia
- Kelelawar, Paus, dan Bio-Sonar: Temuan Baru Tentang Perilaku Mencari Makan Paus Mengungkapkan Konvergensi Evolusi Mengejutkan
- Tuhan dan Sains Modern (Part 11): Penutup
- Untuk Mendorong Kepuasan Konsumen, Pemilik Harus Memperhatikan Kepuasan Kerja Karyawan
- Kepulauan Pasifik di Khatulistiwa Dapat Menjadi Tempat Pengungsian Terumbu Karang dalam Iklim yang Menghangat Karena Perubahan Arus Samudera