Mengapa usia otak? Jawabannya ada di gen

Otak menua dengan cara yang sama seperti yang dilakukan semua struktur dan sistem tubuh kita. Namun, ada orang yang tampaknya bahwa perjalanan waktu lebih memengaruhi mereka daripada yang lain; tidak hanya dalam fisiknya, tetapi juga dalam kemampuannya. Mengapa ini terjadi? Terlebih lagi, apa yang bisa kita lakukan? Apakah beberapa orang lebih cenderung bertambah usia atau apakah kita memiliki alat untuk menunda efek tahun??

Rupanya, jawaban untuk mengungkap misteri penuaan otak ada pada gen-gen tertentu. Sekelompok peneliti Babraham Institute di Cambridge (Inggris) dan Universitas Sapienza di Roma (Italia) telah menemukan jawaban yang semakin dalam pada roda gigi genetik yang memengaruhi mekanisme rumit kerusakan kognitif yang berkaitan dengan usia..

Yang benar adalah bahwa kita sudah tahu sebagian dari apa yang terjadi ketika otak menua. Sebagai contoh, diketahui bahwa neuron memburuk dan mati, hanya digantikan oleh yang baru. Proses ini difasilitasi oleh sejenis sel punca, yaitu sel punca neuronal (NSC). Ini adalah sel-sel sistem saraf yang dapat melakukan regenerasi sendiri dan memunculkan sel-sel progenitor.

Namun,, Seiring waktu, sel-sel ini menjadi kurang berfungsi, yang membuat otak kita demikian. Tapi apa yang menyebabkan penuaan sel-sel ini? Apa sebenarnya perubahan molekuler yang bertanggung jawab atas kemundurannya? Ini adalah pertanyaan yang peneliti temukan jawabannya.

Apa yang terjadi ketika otak menua?

Sebelum kita melihat mengapa otak menua, mari kita lihat apa yang menua otak. Penuaan otak tidak bisa dihindari sampai titik tertentu, meskipun tidak seragam. Sebenarnya, itu mempengaruhi semua otak, tetapi dengan cara yang berbeda. Mengurangi penuaan otak atau menghentikannya sama sekali akan menjadi ramuan terbaik untuk mencapai usia muda yang abadi.

Otak manusia mengandung sekitar 100.000 juta neuron yang saling terhubung melalui triliunan sinapsis. Sepanjang hidup kita, otak kita berubah lebih dari bagian mana pun dari tubuh kita. Dari saat otak mulai berkembang pada minggu ketiga kehamilan hingga usia tua, struktur dan fungsinya yang kompleks berubah.

Selama tahun-tahun pertama kehidupan, otak anak membentuk lebih dari satu juta koneksi saraf baru per detik. Ukuran otak meningkat empat kali dalam periode prasekolah dan pada 6 tahun mencapai sekitar 90 persen dari volume orang dewasa.

Lobus frontal, yang merupakan area otak yang bertanggung jawab untuk fungsi eksekutif (seperti perencanaan, memori operasi, dan kontrol impuls), adalah di antara area terakhir otak yang menjadi matang. Bahkan, mereka mungkin tidak sepenuhnya berkembang sampai mereka berusia 35 tahun.

Tetapi pada satu titik, kami mulai menjadi tua. Seiring bertambahnya usia, semua sistem tubuh kita secara bertahap mengurangi kemampuan mereka untuk melakukan, termasuk otak. Dengan demikian, perubahan tertentu dalam memori dikaitkan dengan penuaan normal.

Perubahan memori umum yang terkait dengan penuaan normal termasuk:

• Kesulitan mempelajari sesuatu yang baru: menghafal informasi baru mungkin memerlukan waktu lebih lama.
• Kesulitan dengan multitasking: pemrosesan yang lambat dapat membuatnya sulit untuk memproses dan merencanakan tugas paralel.
• Kesulitan mengingat nama dan angka: memori strategis yang membantu menghafal nama dan angka mulai berkurang pada 20 tahun.
• Kesulitan mengingat janji.

Sementara beberapa penelitian menunjukkan hal itu Sepertiga dari orang tua memiliki kesulitan dengan memori deklaratif (kenangan tentang peristiwa atau peristiwa yang telah disimpan dan dapat dipulihkan), penelitian lain menunjukkan bahwa seperlima orang di tahun 70-an melakukan tes kognitif serta mereka yang berusia 20 tahun..

Perubahan umum yang diidentifikasi selama penuaan otak meliputi:

• Massa otak. Kontraksi di lobus frontal dan hippocampus (area yang terlibat dalam fungsi kognitif superior dan pengkodean memori baru). Perubahannya dimulai sekitar 60 atau 70 tahun.
• Kepadatan kortikal. Penipisan permukaan eksternal alur disebabkan oleh penurunan koneksi sinaptik. Lebih sedikit koneksi dapat berkontribusi pada proses kognitif yang lebih lambat.
• Materi putih. Materi putih terdiri dari serabut saraf mielinasi yang menggumpal dalam saluran dan mengirimkan sinyal saraf antara sel-sel otak. Diperkirakan mielin berkurang seiring bertambahnya usia dan, akibatnya, menunda pemrosesan dan mengurangi fungsi kognitif.
• Sistem neurotransmitter. Para peneliti menyarankan bahwa otak menghasilkan lebih sedikit kurir kimia dengan penuaan, dan penurunan aktivitas dopamin, asetilkolin, serotonin dan norepinefrin yang dapat memainkan peran dalam berkurangnya daya ingat dan kognisi dan peningkatan depresi.

Peran gen ketika otak menua

Sekarang kita tahu apa yang terjadi ketika otak menua, mari kita kembali ke studi yang telah kita sebutkan di awal untuk melihat peran gen dalam proses ini. Ternyata, menurut para peneliti, Gen Dbx2 dapat menjelaskan penuaan otak. 

Para peneliti membandingkan perubahan genetik dalam sel induk / sel progenitor (NSPC) tikus tua (18 bulan) dan tikus muda (3 bulan). Dengan melakukan itu, mereka mengidentifikasi lebih dari 250 gen yang mengubah perilaku mereka dari waktu ke waktu, yang berarti bahwa gen-gen ini cenderung menyebabkan kerusakan sel-sel yang ditunjukkan..

Setelah mereka mempersempit pencarian mereka menjadi 250 gen, para ilmuwan mencatat bahwa peningkatan aktivitas gen yang disebut Dbx2 tampaknya mengubah NSPC yang sudah tua. Mereka melakukan tes in vivo dan in vitro yang mengungkapkan bahwa peningkatan aktivitas gen ini pada NSPC muda membuat mereka berperilaku lebih seperti sel induk tua. Peningkatan aktivitas Dbx2 mencegah NSPC tumbuh atau berkembang biak seperti sel muda.

Selain itu, di NSPC yang lebih tua, peneliti mengidentifikasi perubahan tanda epigenetik yang dapat menjelaskan mengapa sel punca dapat memburuk seiring waktu. Jika kita menganggap DNA kita sebagai alfabet, tanda epigenetik seperti aksen dan tanda baca, karena mereka memberi tahu sel kita apakah mereka harus membaca gen dan caranya. Dalam penelitian ini, para ilmuwan menemukan bagaimana tanda-tanda ini ditempatkan secara berbeda di dalam genom, "mengatakan" NSPC bahwa mereka harus tumbuh lebih lambat.

Dengan penelitian ini, para peneliti telah menunjukkan hal itu perubahan ini dapat berkontribusi pada penuaan otak dengan memperlambat proses pembaruan otak. Para peneliti berharap bahwa temuan ini suatu hari akan mengarah pada pembalikan proses penuaan. Dengan memahami bagaimana penuaan mempengaruhi otak, setidaknya pada tikus, para peneliti berharap untuk mengidentifikasi cara untuk mendeteksi penurunan sel induk saraf.

Kisah yang luar biasa dari otak Albert Einstein Sejarah otak Albert Einstein berawal dari hari ketika Thomas Harvey memutuskan untuk mencurinya selama otopsi.Setelah ini, sebuah perusahaan aneh membuka diri untuk mempelajari misteri tentang jenius yang paling dikagumi di dunia. Baca lebih lanjut "