HEALTH 1+1 & MARINA ZHANG
Selama beberapa dekade, ahli saraf dan mahasiswa kedokteran diajari bahwa neurogenesis, pembentukan sel-sel otak baru, tidak terjadi di otak orang dewasa.
Diyakini bahwa ketika sel-sel di organ lain mati, mereka diganti dengan yang baru, sedangkan otak dipandang sebagai organ khusus di mana begitu neuron mati mereka hilang selamanya.
Keyakinan ini berasal dari kata-kata Santiago Ramon y Cajal, yang dikenal sebagai bapak ilmu saraf modern.
Santiago Ramon menulis pada 1928 bahwa “setelah pembangunan berakhir, sumber pertumbuhan dan regenerasi… mengering tanpa dapat ditarik kembali. Di Saraf-saraf pusat orang dewasa, jalur saraf… diperbaiki, berakhir… semuanya bisa mati, tidak ada yang bisa diregenerasi.”
Namun dari era 1960-an hingga 90- an, ahli saraf tidak bisa lagi mengatakan penelitian yang bertentangan yang menunjukkan bukti neurogenesis di masa dewasa.
Oleh karena itu, konsep neurogenesis dewasa ditetapkan sebagai bidang penelitian.
Namun demikian, lebih dari 30 tahun kemudian, para ilmuwan masih tidak yakin apakah otak benar-benar dapat meregenerasi sel-sel saraf, dan penelitian ini tetap kontroversial.
Sebagian besar temuan penelitian mendukung konsep neurogenesis, semen- tara yang lain tidak.
Neurogenesis, Bidang Penelitian yang Kontroversial
Apakah neurogenesis itu nyata?
Bagi Dr. Orly Lazarov dari University of Illinois di Chicago, yang berpengalaman lebih dari 20 tahun penelitian di bidang ini, jawabannya adalah ya.
“Saya akan mengatakan bahwa ada banyak bukti yang menunjukkan bahwa neurogenesis memang ada,” kata Dr. Orly kepada The Epoch Times melalui panggilan telepon.
Penelitian timnya menemukan bukti neurogenesis di hipokampus (pusat memori) pada individu yang sangat tua, termasuk mereka yang berusia 70-an hingga 90-an.
Mereka mempelajari jaringan otak postmortem dari 18 orang berusia 79 hingga 99 tahun, 10 di antaranya menderita penyakit Alzheimer.
Tim menemukan bahwa jaringan hipokampus yang dikumpulkan dari 17 dari 18 sampel memiliki penanda protein yang umum untuk proliferasi neuron dan 14 sampel juga memiliki penanda untuk sel induk saraf (Sox2+).
Sel induk saraf merupakan sel otak nenek moyang dan dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel otak, termasuk neuron. Oleh karena itu menemukan penanda untuk mereka di otak menunjukkan kemungkinan generasi saraf.
Beberapa jaringan otak juga mengandung penanda umum untuk neuron yang sudah berdiferensiasi, tetapi masih belum matang, menunjukkan bahwa mungkin ada sel pada individu yang lebih tua yang baru saja dihasilkan.
Terlepas dari bukti neurogenesis, para peneliti mencatat bahwa individu yang tua dan menderita penyakit kognitif telah secara signifikan mengurangi penanda untuk pembentukan sel otak dibandingkan dengan jaringan otak yang dikumpulkan dari individu yang lebih muda.
“Neurogenesis manusia menurun seiring bertambahnya usia dan penuaan, [tetapi] itu memang ada, untuk kehidupan di otak manusia,” jelas Dr. Orly.
Namun, temuan Dr. Orly dapat dibantah, dan inilah mengapa bidang ilmu ini sangat kontroversial. Meskipun studinya berfokus pada penanda yang sebagian besar hadir pada neuron progenitor muda, dalam kasus yang jarang terjadi, penanda ini dapat hadir pada neuron dewasa dan mungkin bukan bukti langsung neurogenesis.
Lebih lanjut, sebuah studi tahun 2022 yang meneliti gen yang diaktifkan pada neuron dari spesies yang berbeda menemukan bahwa gen yang terkait dengan neurogenesis diaktifkan di hippocampus pada tikus dewasa, monyet, dan babi, tetapi aktivasi ini dapat diabaikan pada manusia. Aktivasi genetik yang terkait dengan proliferasi dan diferensiasi sel terdeteksi hanya pada satu sel manusia.
Meskipun demikian, penelitian lain yang menyarankan neurogenesis dewasa telah menemukan bahwa di amigdala manusia (pusat emosi), lipofuscin, pigmen yang terakumulasi dalam neuron yang menua, tidak ada di lebih dari 3 persen neuron.
Ini menunjukkan bahwa sekitar 3 persen neuron cenderung lebih muda daripada individu, yang menunjukkan generasi neuron baru seumur hidup.
Sebagai bidang yang berkembang, penelitian tentang regenerasi otak masih kontroversial, namun bukti ilmiah semakin condong ke pengakuan neurogenesis.
Neurogenesis pada Anak-Anak Versus Dewasa
Sepanjang hidup, kita melewati dua tahap neurogenesis.
Tahap pertama adalah dalam embrio di mana semua neuron yang kita perlukan dalam hidup kita terbentuk. Ini termasuk neuron di otak, sumsum tulang belakang, dan di otot.
Neuron ini bertanggung jawab tidak hanya untuk pembelajaran, memori, dan keterampilan motorik, tetapi juga gerakan tidak sadar dan sukarela seperti pernafasan, postur, sensasi, dan sirkulasi, di antara banyak fungsi lainnya.
Pada saat lahir, bayi dilahirkan dengan jumlah neuron dua kali lipat dibandingkan orang dewasa. Studi yang muncul berspekulasi bahwa sel-sel otak baru sedang terbentuk pada tahun-tahun pertama kehidupan meskipun pada tingkat yang menurun dengan cepat.
Dalam beberapa tahun pertama kehidupan, neuron yang terbentuk dalam embrio secara bertahap akan dipangkas dan disetel dengan baik saat bayi mempelajari kata-kata pertama mereka, mengambil langkah pertama, dan mempelajari berbagai aktivitas.
Neuron yang dianggap perlu akan diperkuat dan diperpanjang, dan akan membentuk lebih banyak titik koneksi dengan neuron lain. Di sisi lain, sel-sel yang dianggap tidak perlu akan dilemahkan dan dimatikan.
Literatur umumnya menunjukkan bahwa otak sepenuhnya matang pada usia sekitar 25 hingga 26 tahun.
Pada usia 6 tahun, volume materi abu- abu (neuron) akan mencapai puncaknya, dan pada usia 28 hingga 29 tahun, volume materi putih (selubung mielin yang membungkus dan menyekat neuron) akan memuncak.
Otak akan mulai menyusut di suatu tempat antara usia 30-an dan 40-an. Penyusutan ini dipercepat ketika orang memasuki usia 60-an.
Sementara neurogenesis pada embrio membentuk infrastruktur neuron yang secara bertahap akan matang menjadi otak, penelitian pada neurogenesis dewasa menunjukkan bahwa neuron yang terbentuk di masa dewasa sebagian besar terkait dengan pembelajaran, memori, dan suasana hati.
Literatur saat ini menunjukkan bahwa daerah untuk neurogenesis adalah zona subventrikular lateral, dentate gyrus di hipokampus, dan amigdala, meskipun sel- sel yang mampu ber-neurogenesis juga telah ditemukan di tempat lain.
Studi Dr. Orly Lazarov sebagian besar berfokus pada hippocampus, struktur kuda laut jauh di dalam otak. Struktur ini sangat penting dalam pembentukan memori serta pengaturan suasana hati.
Dia menemukan bahwa generasi sel otak di dentate gyrus hippocampus mungkin penting untuk memori dan navigasi spasial.
Ketika dia menghilangkan gen neurogenesis pada tikus, dia menemukan bahwa tikus tidak dapat lagi dikondisikan untuk takut terhadap rangsangan, sementara tikus yang tidak memiliki gen tersebut masih bisa dikondisikan oleh rasa takut.
Eksperimennya yang lain menunjukkan bahwa menghilangkan neurogenesis menyebabkan tikus kehilangan kemampuan mereka untuk memori spasial (memungkinkan Anda untuk menavigasi jalan di sekitar kota), memori pengenalan (mengetahui untuk menghindari langkah yang sama yang ketika Anda tersandung kemarin), pengenalan pola (mengenali sepeda Anda dari banyak sepeda di parkiran), dan memori asosiatif (mengetahui bahwa cokelat berwarna cokelat dan memiliki rasa manis).
Apa Arti Regenerasi Sel Otak Bagi Otak
Penelitian tentang neurogenesis menunjukkan bahwa generasi sel otak dapat mencegah gangguan otak dan saraf.
Penelitian Dr. Orly sebelumnya pada tikus yang cenderung terkena Alzheimer menemukan bahwa menempatkan tikus di lingkungan yang diperkaya dengan banyak rangsangan meningkatkan neurogenesis dan mengurangi kehilangan neuron hipokampus.
Tikus di lingkungan yang diperkaya membentuk lebih banyak neuron dibandingkan dengan tikus dengan disposisi genetik yang sama di lingkungan yang kurang kaya. Tikus-tikus ini juga memiliki gejala awal penyakit Alzheimer yang berkurang seiring bertambahnya usia, dengan akumulasi protein beta-amiloid yang lebih rendah (ciri khas Alzheimer).
Studi terbaru Dr. Orly pada hewan pengerat menemukan bahwa neurogenesis juga dapat memulihkan ingatan yang “hilang”.
Misalnya, seekor tikus mungkin telah mengetahui jalannya di sekitar struktur tertentu, tetapi sejak berkembangnya gejala seperti Alzheimer, ia telah “kehilangan” ingatan itu.
Namun, ketika tim Dr. Orly merangsang neurogenesis, ingatan itu “diselamatkan” dan dikembalikan ke tikus.
Ini karena ketika neuron baru dibuat, mereka akan direkrut ke dalam jaringan tertentu yang berpartisipasi dalam penyimpanan memori yang terbentuk sebelumnya.
Oleh karena itu, mereka akan dapat membantu mengambil kembali memori “hilang” yang masih ada, entah bagaimana tidak dapat diakses.
“Kami telah menunjukkan bahwa kekurangan neuron baru pada penyakit Alzheimer setidaknya memainkan sebagian peran utama dalam berkurangnya memori dan segera setelah jumlah neuron baru ditambah, kami dapat menyelamat- kan memori,” kata Dr. Orly.
“Neuron baru berpartisipasi dalam kelompok neuron yang penting untuk penyimpanan ingatan baru…karena tingkat neuron pada penyakit Alzheimer berkurang di hipokampus, ini bisa menjadi salah satu mekanisme di mana memori… tidak…disimpan dengan benar dan kemudian mungkin juga tidak bisa diambil dengan baik.”
Namun, selain mencegah kehilangan ingatan yang umum terjadi pada usia tua, penelitian lain menunjukkan bahwa neurogenesis juga dapat dikaitkan dengan peningkatan suasana hati.
Penurunan neurogenesis telah dikaitkan dengan depresi dan peningkatan kecemasan pada tikus.
Kehilangan memori datang seiring dengan proses penuaan, oleh karena itu neurogenesis mungkin dapat memperlambat penuaan otak.
Dr. Orly mengatakan bahwa di masa depan, timnya mungkin dapat mengembangkan obat yang dapat meningkatkan neurogenesis. Orang dapat meminumnya bahkan sebelum mereka menunjukkan gejala penyakit untuk menunda timbulnya penyakit.
Saat ini, beberapa ilmuwan telah menemukan molekul yang disebut faktor neurotropik turunan otak (BDNF), yang merupakan protein di otak dan sumsum tulang belakang. Protein ini mempromosi- kan kelangsungan hidup neuron dengan berkontribusi pada pertumbuhan saraf, pematangan, dan pemeliharaan terkait dengan peningkatan proliferasi neuron dan juga memungkinkan untuk generasi neuron baru.
Cara Meningkatkan Neurogenesis
Obat Dr. Orly Lazarov masih jauh dari pengembangan, jadi sementara itu selalu ada cara alami yang layak dipertimbang- kan untuk membantu meningkatkan vi- talitas dan kesejahteraan otak.
Tidur
Tidur yang nyenyak mempromosikan dan meningkatkan neurogenesis, memungkinkan neuron untuk mengatur ulang dan membentuk jaringan baru. Tidur yang baik juga membantu dalam pembersihan limbah dari otak. Meskipun membatasi tidur selama satu hari mungkin memiliki sedikit pengaruh pada tingkat proliferasi neuron, penelitian pada tikus menunjukkan bahwa membatasi tidur dalam jangka panjang terkait dengan penurunan neurogenesis. Terlalu banyak tidur juga tidak direkomendasikan karena penelitian tentang tidur lama menunjukkan bahwa terlalu banyak tidur juga dapat mengurangi kemampuan kognitif dan pengambilan keputusan. Orang dewasa yang sehat membutuhkan sekitar 7 hingga 9 jam tidur nyenyak. Bayi, anak-anak, dan remaja membutuhkan waktu yang lebih lama.
Olahraga
Olahraga telah terbukti meningkatkan protein BDNF pada tikus, terutama latihan intensitas tinggi pada interval.
Studi pada tikus menunjukkan bahwa latihan anaerobik interval pendek meningkatkan kadar BDNF dan neurogenesis. Studi lain pada pasien manusia dengan sindrom metabolik juga menemukan bahwa latihan intensitas tinggi dalam interval, ditambah dengan asupan rendah karbohidrat dan berbasis Paleolitik (asupan tinggi daging tanpa lemak, ikan, buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan dan biji-bijian) meningkatkan kognisi.
Puasa Intermiten
Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa puasa selama setidaknya 12 jam meningkatkan penanda neurogenesis di hipokampus. Puasa meningkatkan pelepasan hormon pertumbuhan manusia. Hormon- hormon ini mengurangi peradangan dan meningkatkan autophagy (pembersihan dan pembuangan limbah), yang mendukung perbaikan sel dan perlindungan sa- raf. Dalam penelitian pada manusia, puasa pada pasien dengan gangguan terkait otak dapat mengurangi protein prekursor amiloid pada gangguan kognitif ringan dan meningkatkan fungsi kognitif secara keseluruhan. Puasa intermiten juga telah terbukti mengurangi frekuensi dan keparahan kejang pada epilepsi.
Nutrisi
Asam lemak omega-3, polifenol (anthocyanin, curcumin, cabalamin (Vitamin B12), dan Vitamin E semuanya telah didokumentasikan dalam literatur ilmiah untuk menjadi pelindung saraf dan untuk mengurangi kerusakan saraf. Asam lemak omega-3 dan cobalamin (umumnya diperoleh melalui ikan dan daging) masing-masing bersifat anti-inflamasi dan diperlukan untuk pembentukan neuron dan neurotransmiter baru. Antosianin (ditemukan dalam blueberry) adalah antioksidan yang mencegah cedera sel pada neuron. Kurkumin, yang diperoleh dari kunyit, telah terbukti mengurangi plak beta-amiloid yang merupakan ciri khas penyakit Alzheimer.
Belajar
Mempelajari sesuatu yang baru meningkatkan plastisitas otak, kemampuan otak untuk mengatur dirinya sendiri dan membentuk jaringan dan titik koneksi baru antar neuron. Studi pada pengemudi taksi telah menunjukkan bahwa pengemudi taksi memiliki volume hipokampus yang lebih besar daripada bukan pengemudi, dan mempelajari alat musik telah dikaitkan dengan peningkatan plastisitas otak karena pembelajaran memerlukan modulasi antara daerah visual dan sensorik otak.
Emosi positif
Perasaan positif juga dapat meningkatkan neurogenesis. Studi pada tikus menemukan bahwa tikus yang digelitik (emosi positif) selama 5 menit setiap hari mengalami peningkatan neurogenesis dibandingkan dengan tikus yang tidak. Hormon yang berhubungan dengan emosi positif seperti oksitosin (hormon cinta) dan endorfin (hormon euforia dan penghilang rasa sakit yang sering dilepaskan selama rasa sakit dan olahraga) telah terbukti meningkatkan dan memodulasi neurogenesis pada tikus.
Apa yang Mengurangi Neurogenesis
Obat-obatan
Konsumsi obat-obatan jangka panjang seperti alkohol, heroin, amfetamin, ganja, opioid, dan kokain dapat menyebabkan kerusakan saraf. Pengguna narkoba jangka panjang mengalami perubahan morfologi otak, sering kali termasuk pengurangan volume materi abu-abu di korteks prefrontal. Penggunaan obat ini juga telah dikaitkan dengan kehilangan memori akut dalam jangka pendek dan defisit memori dalam jangka panjang. Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa paparan obat mengurangi neurogenesis di hipokampus mereka serta hilangnya memori jangka pendek.
Makanan Olahan
Studi tentang gula rafinasi, aditif seperti monosodium glutamat (MSG), aspartam, dan lemak tak jenuh trans menunjukkan bahwa aditif ini dapat mengganggu fungsi otak. Gula hiperaktivasi neuron dan konsumsi berlebihan telah dikaitkan dengan defisit kognitif pada tikus. MSG dan aspartam adalah excitotoxins, artinya mereka dapat merangsang neuron di otak secara berlebihan dan menyebabkan cedera atau kematian neuron berikutnya. Lemak tak jenuh trans dapat menyebabkan peradangan, menyebabkan stres dan kerusakan saraf, dan telah dikaitkan dengan kehilangan memori.
Makan berlebihan
Obesitas telah lama dikaitkan dengan penurunan fungsi kognitif, namun para peneliti menemukan bahwa kebiasaan konsumsi berlebihan sebenarnya adalah penyebab di balik penurunan kognitif. Studi pada tikus yang mengonsumsi berlebihan menemukan bahwa tikus ini memiliki volume hipokampus yang lebih kecil yang menunjukkan penurunan neurogenesis.
Gaya Hidup Pasif dan Tidak Berolahraga
Jika olahraga meningkatkan neurogenesis, maka kemungkinan sebaliknya menguranginya. Non-aktivitas pada tikus mengurangi penanda untuk pertumbuhan saraf di otak. Studi pada manusia menunjukkan bahwa duduk dalam waktu lama dikaitkan dengan penipisan lobus medial otak, area yang penting untuk pembentukan memori. Demikian juga, anak-anak yang menghabiskan waktu lebih lama untuk melihat media layar ditemukan mengalami penurunan perkembangan materi putih otak yang terkait dengan literasi dan keterampilan bahasa.
Emosi negatif
Emosi negatif, seperti perasaan depresi, mengurangi plastisitas neuron. Penelitian telah menunjukkan bahwa individu yang depresi memiliki faktor neurotropik yang lebih rendah yang bertanggung jawab untuk meningkatkan kelangsungan hidup dan pertumbuhan neuron baru. Otak orang dengan depresi sering mengalami gangguan koneksi saraf, serta penurunan volume hipokampus. (yud)
Marina Zhang berbasis di New York dan meliput berita kesehatan dan AS. Hubungi dia di marina.zhang@epoch- times.com.au.
