Jaringan Otak Diterjemahkan: Fondasi Seluler dari Pemikiran Manusia dan Kesehatan Mental
Para peneliti di Rutgers telah membuat kemajuan signifikan dalam memahami dasar seluler jaringan otak, mengidentifikasi bagaimana sel-sel otak yang berbeda berinteraksi untuk mendukung fungsi yang kompleks.
Dengan menggunakan teknologi genetika canggih dan atlas ekspresi gen post-mortem, mereka menemukan bagaimana jenis sel tertentu berkorelasi dengan jaringan fungsional di otak manusia. Wawasan ini dapat merevolusi pendekatan kami dalam menangani kesehatan mental dan penyakit neurologis dengan memberikan gambaran yang lebih jelas tentang dasar seluler fungsi otak.
Wawasan Baru Tentang Jaringan Otak
Para peneliti di Rutgers' Brain Health Institute (BHI) dan Center for Advanced Human Brain Imaging Research (CAHBIR) telah menemukan bagaimana berbagai jenis sel otak berkolaborasi untuk membentuk jaringan fungsional berskala besar. Sistem yang saling berhubungan ini mendukung fungsi penting otak, mulai dari pemrosesan sensorik hingga pengambilan keputusan yang kompleks, dan temuan mereka membuka jalur baru untuk memahami kesehatan dan penyakit otak.
Diterbitkan hari ini (21 November) di Ilmu Saraf Alampenelitian ini mengidentifikasi fondasi seluler kognisi dan kesehatan mental. Dengan memetakan hubungan rumit ini, para peneliti telah memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana sel-sel otak berkontribusi terhadap proses dan gangguan mental.
Kemajuan dalam Penelitian Sel Otak
Kemampuan otak untuk berfungsi berasal dari beragam jenis sel di dalam korteks, lapisan terluar yang bertanggung jawab untuk tugas-tugas mental yang kompleks. Fokus inti dalam ilmu saraf adalah mengungkap bagaimana mekanisme genetik, molekuler, dan seluler menggerakkan sifat organisasi otak, yang sering kali dipelajari melalui teknik canggih seperti pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI).
Secara historis, para ilmuwan mempelajari sifat-sifat organisasi otak dengan memeriksa sampel jaringan dari post-mortem atau dengan menggunakan teknik invasif pada hewan, seperti mempelajari struktur jaringan (histologi), menelusuri jalur saraf, mengukur aktivitas listrik (elektrofisiologi) atau mengamati perubahan setelah area tertentu rusak. (metode lesi).
Atlas Ekspresi Gen dan Pemetaan Otak
Kemajuan dalam genetika dan teknologi kini memungkinkan para peneliti mempelajari bagaimana sel-sel otak diatur dalam jaringan manusia dengan lebih tepat. Dalam studi ini, para peneliti Rutgers menggunakan atlas ekspresi gen post-mortem yang baru-baru ini dikembangkan, yang memetakan bagaimana gen diekspresikan secara berbeda di seluruh wilayah otak, untuk mengeksplorasi bagaimana berbagai jenis sel dapat selaras secara spasial dengan studi jaringan otak pada populasi umum.
Para peneliti menemukan bahwa distribusi tipe sel tertentu selaras dengan jaringan spesifik di korteks otak, baik pada tingkat tipe sel individual maupun profil seluler multivariat, atau sidik jari.
Implikasinya terhadap Kesehatan dan Penyakit Otak
“Temuan ini menyoroti hubungan antara organisasi fungsional otak manusia dan dasar selulernya,” kata penulis senior Avram Holmes, profesor psikiatri di Robert Wood Johnson Medical School, dan anggota fakultas inti di Rutgers Brain Health Institute and the Center. untuk Penelitian Pencitraan Otak Manusia Tingkat Lanjut.
“Studi ini memiliki implikasi signifikan untuk memahami dasar seluler fungsi otak dalam bidang kesehatan dan penyakit,” kata Holmes.
Arah Masa Depan dalam Ilmu Saraf
Penelitian ini menjadi landasan bagi penelitian di masa depan untuk mengeksplorasi bagaimana beragam jenis sel kita bekerja sama dalam jaringan otak dan untuk menguji model potensial lainnya tentang bagaimana sel berkontribusi terhadap fungsi otak.
Penelitian di masa depan harus mengkaji cara untuk mengintegrasikan struktur hierarki definisi sel yang beragam ini dalam analisis dan mempertimbangkan model alternatif fungsi otak in vivo, kata Holmes.
Referensi: “Jenis sel yang mendasari penghubung kortikal fungsional manusia” oleh Xi-Han Zhang, Kevin M. Anderson, Hao-Ming Dong, Sidhant Chopra, Elvisha Dhamala, Prashant S. Emani, Mark B. Gerstein, Daniel S. Margulies dan Avram J.Holmes, 21 November 2024, Ilmu Saraf Alam.
DOI: 10.1038/s41593-024-01812-2
Pendanaan: Institut Kesehatan Mental Nasional, Kesehatan Northwell/ Institut Feinstein untuk Penelitian Medis Memajukan Wanita dalam Sains, Penghargaan Pengembangan Karir Kedokteran, Institut Penelitian Medis Feinstein Barbara Zucker Emerging Scientist Award, NIH/Institut Kesehatan Nasional
