Kunci yang hilang, wajah yang terlupakan: Sel -sel otak yang baru ditemukan memecahkan misteri memori

Profesor Associate UBC Ilmu Seluler dan Fisiologis Dr. Mark Cembrowski (kiri) dan mahasiswa PhD Adrienne Kinman mengamati sel ovoid yang aktif di hippocampus tikus. (Kredit: Cembrowski Lab/Fakultas Kedokteran UBC)

Vancouver – Dari mengenali wajah teman hingga menemukan kunci kita, kemampuan kita untuk mengingat benda -benda membentuk bagaimana kita menavigasi kehidupan sehari -hari. Tapi apa yang ada di balik mekanisme yang sangat penting ini yang mengontrol apa yang bisa kita ingat dan apa yang tidak bisa kita lakukan? Para ilmuwan di University of British Columbia telah menemukan sel-sel otak unik yang bertanggung jawab atas ingatan penting ini, membuka kemungkinan baru untuk mengobati gangguan terkait memori.

“Memori pengenalan objek adalah pusat dari identitas kita dan bagaimana kita berinteraksi dengan dunia,” jelas Dr. Mark Cembrowski, penulis senior dan associate professor di UBC, dalam sebuah pernyataan. “Mengetahui apakah suatu objek akrab atau baru dapat menentukan segalanya dari bertahan hidup hingga fungsi sehari-hari, dan memiliki implikasi besar untuk penyakit dan gangguan yang berhubungan dengan memori.”

Dalam studi mereka yang diterbitkan di Komunikasi Alampara peneliti mengidentifikasi jenis sel otak yang tidak biasa yang mereka beri nama “neuron ovoid” karena bentuk oval, seperti telur. Sel -sel ini berperilaku berbeda dari sel -sel otak lainnya. Mereka menjadi sangat aktif ketika kita melihat objek baru tetapi tetap diam ketika kita menemukan yang akrab.

Penemuan itu datang ketika Adrienne Kinman, seorang mahasiswa PhD di lab Dr. Cembrowski dan penulis utama penelitian ini, memperhatikan sesuatu yang tidak biasa saat menganalisis sampel otak tikus. Dia melihat sekelompok kecil neuron dengan ekspresi gen yang sangat khas. “Mereka bersembunyi di sana di depan mata,” kata Kinman. “Dan dengan analisis lebih lanjut, kami melihat bahwa mereka sangat berbeda dari neuron lain pada tingkat seluler dan fungsional, dan dalam hal sirkuit saraf mereka.”

Terletak di hippocampus, daerah otak yang vital untuk membentuk ingatan, sel-sel berbentuk oval ini menonjol dari tetangga berbentuk piramida mereka. Mereka membentuk jaringan mereka sendiri, menghubungkan ke daerah otak tertentu yang disebut inti thalamic anterior.

Untuk mempelajari sel -sel ini beraksi, tim peneliti menggunakan teknik canggih yang membuat sel -sel bersinar saat aktif. Dengan menggunakan mikroskop miniatur, mereka menyaksikan apa yang terjadi di otak tikus ketika hewan -hewan menjelajahi benda -benda baru dan akrab. Ketika tikus menemukan objek baru, sel -sel oval ini menyala dengan cerah. Tetapi ketika tikus yang sama melihat benda yang pernah dilihatnya sebelumnya, bahkan beberapa bulan yang lalu, sel -sel ini tetap diam.

“Apa yang luar biasa adalah seberapa jelas reaksi sel -sel ini ketika terpapar sesuatu yang baru. Jarang menyaksikan hubungan yang jelas antara aktivitas dan perilaku sel, ”kata Kinman. “Dan pada tikus, sel -sel dapat mengingat satu pertemuan dengan objek selama berbulan -bulan, yang merupakan tingkat yang luar biasa dari memori berkelanjutan untuk hewan -hewan ini.”

Untuk membuktikan sel -sel ini sebenarnya mengendalikan memori objek, para peneliti menggunakan optogenetika, suatu teknik yang memungkinkan mereka untuk menghidupkan atau mematikan sel -sel otak tertentu menggunakan cahaya. Ketika mereka mematikan sel -sel oval saat tikus sedang menjelajahi benda -benda baru, tikus tidak dapat membentuk ingatan dari benda -benda ini. Namun, ini tidak mempengaruhi kemampuan mereka untuk mengingat lokasi, menunjukkan sel -sel ini secara khusus menangani memori objek, bukan memori spasial.

Dalam percobaan menarik lainnya, menyalakan sel -sel ini pada tikus yang dibuat memperlakukan objek baru seolah -olah mereka akrab, pada dasarnya menciptakan ingatan buatan. Ini berhasil bahkan berbulan-bulan setelah tikus pertama kali melihat suatu objek, menunjukkan sel-sel ini membantu membentuk dan mempertahankan ingatan jangka panjang objek.

Tim peneliti sekarang menyelidiki bagaimana sel -sel ini mungkin terlibat dalam kondisi seperti penyakit Alzheimer dan epilepsi. Di Alzheimer, pasien sering berjuang dengan ingatan pengakuan, melupakan apa objek sehari -hari atau gagal mengenali foto orang yang dicintai. Tim berhipotesis bahwa ketika sel ovoid menjadi tidak teratur, baik terlalu aktif atau tidak cukup aktif, mereka dapat mendorong gejala kondisi ini.

Studi ini pada akhirnya dapat menyebabkan perawatan yang lebih baik untuk gangguan memori seperti itu. Dengan memahami dengan tepat sel -sel otak mana yang menangani berbagai aspek memori, para ilmuwan mungkin dapat mengembangkan perawatan yang lebih bertarget untuk kondisi yang mempengaruhi memori.