Peneliti Menghubungkan Pertumbuhan Neuron Baru dengan Peningkatan Memori dan Pembelajaran pada Orang Dewasa
Peneliti di USC telah menemukan bahwa pembentukan sel-sel otak baru pada orang dewasa, yang dikenal sebagai neurogenesis, sangat penting untuk pembelajaran verbal dan memori.
Penelitian ini, yang memanfaatkan jaringan otak pasien epilepsi, menunjukkan korelasi langsung antara penurunan neurogenesis dan penurunan kognitif, sehingga membuka pintu bagi terapi yang dapat meningkatkan fungsi kognitif dengan mendorong neurogenesis.
Neurogenesis Dewasa dan Fungsi Kognitif
Mengapa orang dewasa menumbuhkan sel otak baru? Sebuah studi inovatif yang diterbitkan hari ini (5 Desember) di Sel Induk Sel menawarkan bukti langsung pertama bahwa pembentukan sel-sel otak baru di masa dewasa mendukung pembelajaran verbal dan memori. Kemampuan ini membantu orang terlibat dalam percakapan dan mengingat apa yang mereka dengar. Temuan ini mungkin membuka jalan bagi pengobatan inovatif untuk memulihkan fungsi kognitif.
Penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan di USC Stem Cell dan USC Neurorestoration Center di Keck School of Medicine, meneliti jaringan otak dari pasien dengan mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) yang resistan terhadap obat. Kondisi ini ditandai dengan kejang dan percepatan penurunan kognitif.
Menjelajahi Hubungan Antara Neurogenesis dan Pembelajaran Verbal
“Mengobati pasien epilepsi memungkinkan kita menyelidiki tujuan menghasilkan neuron baru di otak kita. Kami mengamati bahwa salah satu alasannya adalah untuk belajar dari percakapan yang kami lakukan” kata rekan penulis Michael Bonaguidi, seorang profesor biologi sel induk dan pengobatan regeneratif, gerontologi, biokimia dan kedokteran molekuler, teknik biomedis, dan bedah saraf, dan asisten. direktur Pusat Neurorestorasi USC.
“Temuan ini jelas penting bagi semua orang yang menderita penurunan pembelajaran dan kognitif, tetapi juga secara khusus relevan bagi pasien epilepsi yang berpartisipasi dalam penelitian ini,” tambah penulis Charles Liu, seorang profesor bedah neurologis, neurologi. dan teknik biomedis, direktur Pusat Neurorestorasi USC, dan direktur Konsorsium Perawatan Epilepsi USC.
Metodologi dan Temuan Penelitian pada Pasien Epilepsi
Dalam studi tersebut, penulis pertama Aswathy Ammothumkandy dan Luis Corona dari USC dan kolaborator mereka menyelidiki bagaimana proses pembuatan sel-sel otak baru—yang disebut neurogenesis—mempengaruhi berbagai jenis penurunan kognitif selama perkembangan MTLE.
Para peneliti menemukan bahwa pasien MTLE mengalami penurunan kognitif di banyak bidang termasuk pembelajaran verbal dan memori, kecerdasan, dan keterampilan visuospasial. Untuk pembelajaran verbal dan memori, serta kecerdasan, pasien mengalami penurunan drastis selama 20 tahun pertama kejang. Selama dua dekade yang sama, neurogenesis melambat hingga sel-sel otak yang belum matang menjadi hampir tidak terdeteksi.
Implikasi Neurogenesis pada Kesehatan Kognitif
Berdasarkan pengamatan ini, para ilmuwan mencari hubungan antara jumlah sel otak yang belum matang dan area utama penurunan kognitif terkait MTLE. Mereka menemukan hubungan terkuat terjadi antara menurunnya jumlah sel otak yang belum matang dan pembelajaran verbal serta memori.
Ini adalah temuan yang mengejutkan karena tingkat neurogenesis pada hewan pengerat dan hewan laboratorium lainnya berkontribusi pada jenis pembelajaran dan memori yang berbeda dengan menggunakan keterampilan visuospasial. Peran neurogenesis dalam pembelajaran verbal dan memori menyoroti pentingnya mempelajari jaringan otak manusia. Spesimen bedah yang sangat berharga ini dengan murah hati disumbangkan oleh pasien dari Pusat Epilepsi Rancho Los Amigos – sebuah sumber daya unik dalam sistem jaring pengaman kesehatan publik yang memajukan layanan kesehatan dan kesetaraan penelitian bagi populasi yang kurang memiliki asuransi di wilayah tersebut. Selama operasi kompleks, ahli bedah saraf dengan hati-hati mengangkat hipokampus yang terkena menjadi satu bagian, menyembuhkan sebagian besar pasien dari kejang.
“Studi kami memberikan bukti seluler pertama tentang bagaimana neurogenesis berkontribusi terhadap kognisi manusia—dalam hal ini, pembelajaran verbal dan memori,” kata Bonaguidi. “Pekerjaan ini membuka pintu gerbang bagi penelitian masa depan yang mengeksplorasi cara untuk meningkatkan pembelajaran verbal dan memori dengan meningkatkan neurogenesis, mungkin melalui olahraga atau obat-obatan terapeutik. Pendekatan tersebut dapat membantu tidak hanya pasien dengan MTLE, Alzheimer penyakit dan demensia, tetapi juga kita semua dengan otak yang menua.”
Referensi: “Kehilangan neurogenesis manusia dewasa berhubungan dengan penurunan kognitif selama perkembangan epilepsi” oleh Aswathy Ammothumkandy, Luis Corona, Kristine Ravina, Victoria Wolseley, Jeremy Nelson, Nadiya Atai, Aidin Abedi, Nora Jimenez, Michelle Armacost, Lina M. D'Orazio, Virginia Zuverza-Chavarria, Alisha Cayce, Carol McCleary, George Nune, Laura Kalayjian, Darrin J. Lee, Brian Lee, Robert H. Chow, Christianne Heck, Jonathan J. Russin dan Michael A. Bonaguidi, 5 Desember 2024, Sel Induk Sel.
DOI: 10.1016/j.stem.2024.11.002
Neuropsikolog Jason Smith dari Medical University of South Carolina juga merupakan salah satu penulis koresponden. Penulis tambahan adalah: Kristine Ravina, Victoria Wolseley, Jeremy Nelson, Nadiya Atai, Aidin Abedi, Lina D'Orazio, Alisha Cayce, Carol McClearly, George Nune, Laura Kalayjian, Darrin Lee, Brian Lee, Christianne Heck, Robert Chow, dan Jonathan Russin dari USC; Nora Jimenez dari Pusat Medis Umum Los Angeles; Michelle Armacost dari USC dan Pusat Rehabilitasi Nasional Rancho Los Amigos; dan Virginia Zuverza-Chavarria dari Pusat Rehabilitasi Nasional Rancho Los Amigos.
Tiga puluh persen dari pekerjaan ini didukung oleh dana federal dari Institut Kesehatan Nasional (memberikan R56AG064077, R01AG076956, dan U01MH098937). Dukungan tambahan datang dari Donald E. dan Delia B.Baxter Foundation, LK Whittier Foundation, Simon-Strauss Foundation, Cure Alzheimer's Fund, Eli and Edythe Broad Foundation, USC Neurorestoration Center, Rudi Schulte Research Institute, American Epilepsy Society, dan California Institute untuk Pengobatan Regeneratif.
