Taruna Ikrar Temukan Metode Pengontrol Siskuit Sistem Saraf di Otak

0
248

METODE PENGONTROL SISKUIT SISTEM SARAF PADA AREA KECEMASAN, KETAKUTAN, STRESS DI OTAK

Inspiratifnews.com – Kesehatan, Didunia modern dengan life style dan persaingan yang sangat ketat, industrialisasin, dan kesemrautan perkotaan, serta tuntututan hidup yang semakin berat, menyebabkan banyak orang mengalami ketakutan, cemas, stress yang berleibhan, sehingga mengganggu kesehtan dirinya, bahkan keluarga dan lingkungannya. Berdsarkan hal tersebut para ilmuwan berupaya mencari tahu mekanisme stress, cemas, dan ketakutan. Upaya mencari tahu, baik dari segi patofisologi, anatomi, dan regulasi serta area diotak yang menentukan mekanisme stress, cemas, dan ketakutan tersebut.

Taruna Ikrar/Specialist, Division of Neurobiology, University of California, Irvine, USA
Dr. TARUNA IKRAR, M.D., M.Pharm., PhD/Specialist, Division of Neurobiology, University of California, Irvine, USA.

Selama ini, defenisi Kecemasan (Anxiety) adalah perasaan tidak nyaman yang biasanya berupa perasaan gelisah, takut, atau khawatir yang merupakan manifestasi dari factor psikologis dan fisiologis di Otak. Komponen-komponen yang terlibat saat seseorang merasa cemas adalah komponen kognitif, somatik, emosional, and behavioral. Kecemasan biasanya terjadi tanpa stimulus yang jelas, sehingga kecemasan harus dibedakan dengan rasa takut (fear) sebab takut muncul karena adanya ancaman yang jelas dari luar. Rasa takut berhubungan dengan tingkah laku spesifik untuk menghindar dan menjauh dari stimulus yang tidak menyenangkan. Sedangkan kecemasan merupakan akibat dari ancaman yang tidak jelas, tidak bisa dikontrol dan tidak bisa dihindari.

High-resolution and cell-type-specific photostimulation mapping
High-resolution and cell-type-specific photostimulation mapping

Kecemasan merupakan reaksi yang normal terhadap stress yang berguna untuk membantu seseorang dalam menghadapi situasi yang sulit. Orang akan berusaha mencari solusi dan jalan keluar ketika dihadapkan pada masalah. Upaya tersebut lebih disebabkan karena keinginan orang yang bersangkutan untuk mereduksi perasaan tidak nyaman yang timbul akibat kecemasan yang dialaminya. Lain halnya jika kecemasan yang dialami seseorang terjadi secara berlebihan. Karena kecemasan yang berlebihan sudah masuk dalam kategori gangguan yang disebut dengan istilah gangguan kecemasan (anxiety disorder).

High-resolution and cell-type-specific photostimulation mapping
High-resolution and cell-type-specific photostimulation mapping

Secara fisiologi tubuh, biasanya terjadi gangguan kecemasan seringkali disertai dengan jantung yang berdebar, Ketakutan, Keluar keringat dingin, kekakuan pada bagian tubuh, nafas yang terengah-engah dll. Semua hal tersebut di picu oleh tekanan darah dan denyut jantung yang naik sehingga membuat gangguan kecemasan merasakan perasaan yang sangat menganggu. Karakteristik penderita gangguan kecemasan (anxiety) begitu didominasi oleh faktor psikologis, dan lingkungan sehingga sangat disarankan jika penderita gangguan kecemasan berlebihan diberikan sugesti dan terapi yang tepat sehingga secara psikis, lingkungan dan fisik mampu meredam kecemasan dan stress relief yang ia alami setiap harinya.

2-Schematic Area Ventral Tegmental yang menjadi Pusat Pengendali Kecemasan dan Stress
2-Schematic Area Ventral Tegmental yang menjadi Pusat Pengendali Kecemasan dan Stress

Apabila orang tidak dapat mempersepsikan apa yang menjadi tindakan konstruktif, maka mekanisme-mekanisme pertahanan digunakan sebagai sarana pengganti yang tidak adekuat. Mekanisme-mekanisme ini tidak beroperasi untuk menghilangkan kondisi-kondisi yang menimbulkan tegangan. Dengan kata lain, mekanisme-mekanisme tidak menghilangkan faktor-faktor yang menyebabkan tegangan, melainkan berusaha menghindari penelitian secara sadar kondisi-kondisi tersebut dan dengan demikian ikut mempertahankan kecemasa. Manifestasi dari ketakutan demi ketakutan itulah yang membuat seseorang menjadi cemas luar biasa. Rasa takut dan cemas akan semakin sulit dikendalikan, seiring pasifnya upaya mengusir ketakutan itu sendiri.

Pertanyaan Dalam Penelitian Ini :

1. The application of new mapping approaches is important for understanding BNST circuit organization and function. As our results demonstrate, the new mapping experiments allowed us to uncover local BNST circuit connections and relate local inhibitory circuit control to larger neural network operations.
2. Karena letak bagian otak yang berpengaruh terhadap sistem kecemasan, misalnya daerah otak yang berhubungan dengan irama jantung, sistem saluran pencernaan, pernapasan, kesadaran dll, yang berada sangat dalam didalam otak, sehingga membutuhkan alat khusus yang bisa mendeteksi dan sampai kearea amygdale itu. Alat atu metode apakah yang bisa mendeteksi sirkuit otak pada are dasar otak.
3. Area apa yang bertanggung jawab terhadap cemas, ketakutan dan stress diotak, dan bagaiman irama sirkuit sistem sarf tersebut.

Metode Yang Digunakan :

Dalam studi ini, kami melaporkan pada aplikasi high-resolution dan spesifik sel-sel saraf yang didteksi dengan menggunakan metode berbasis photostimulation khusus dikembangkan di laboratorium kami untuk pemetaan sirkuit lokal di BNST area yang bertanggung jawab terhadap Kecemasan, ketakutan, dan stress. Dan secara khusus, kami juga menggunakan metode laser scanning photostimulation (LSP, melalui glutamat uncaging) yang dikombinasikan dengan rekaman sel saraf secara langsung dan memungkinkan pemetaan resolusi yang sangat tinggi dan akurat, baik dari segi distribusi intra dan inter-subregional sel saraf yang bersumber sinyal listrik hingga daerah presinaptik neuron spesifikl dalam area BNST di Otak. Demikian pula penemuan kami mampu untuk membangun peta otak yang sangat rinci dari input sinaptik hingga kesel-sel saraf perangsang dan penghambatan, yang mengekspresikan CRH-mengekspresikan neuron di pusat BNST Otak. Selain itu, kami dilengkapi glutamat studi uncaging dengan photoactivation melalui Channelrhodopsin-2 (ChR2, yaitu metode pemetaan yang mampu dan memilki ion kationik saluran cahaya, sehingga bisa mengaktifkan sel sarf otak tersebut), demikian pula ekspresi dalam jenis sel tertentu untuk memetakan input presinaptik dari bagian-bagian spesifik dari neuron dalam sirkuit berpartisipasi keseluruhan. Selanjutnya kami menghasilkan peta sel saraf SOM- input penghambatan yang spesifik untuk neuron BNST, dengan menggunakan metode pemetaan rangsangan optogenetic. Singkatnya, metode yang kami gunakan adalah:
1. Electrophysiology and Laser Scanning Photostimulation
2. Local Circuit Input Analysis of Glutamate Uncaging
3. Optogenetic stimulation-assisted circuit mapping

Hasil Penelitian :

1. LSPS mapping of excitatory and inhibitory synaptic circuits to defined BNST neurons
CRH-neuron menerima input penghambatan yang kuat di sekitar daerah perisomaticnya, dan sebagian besarinput sel saraf penghambatan terlihat atau terdeteksi diarea dendritik sel sel saraf pada daerah BNST Otak.

2. Cell-type specific optogenetic stimulation mapping of BNST synaptic inputs.

Metode pemetaan otak secara LSPS efektif dapat memetakan koneksi sel-sel saraf penghambatan dikeseluruhan dari berbagai jenis atau tipe sel-sel saraf didaerah BNST, demikian pula memungkin untuk mengidentifikasi kontribusi yang spesifik dari jenis sel penghambatan yang tepat untuk total input pada penghubung saraf atau sinaptik sel penghambatan pada neuron yang menjadi target pengukuran.

Selanjutnya, yang terpenting untuk memeriksa input sel saraf penghambatan secara keseluruhan untuk didefinisikan sebagai sel-sel pembangun struktur dan fugsional daerah BNST Otak, Demikian pula kami berhasil memetakan jenis koneksi sel-sel saraf penghambatan secara sangat spesifik dengan menggunakan metode optogenetic yang secara genetik dapat mentarget dan meng-selektif photoactivate subset spesifik neuron BNST. Data kami, mengkonfirmasi bahwa koneksi sel-sel saraf penghambatan yang kuat di BNSTdapat dikontrol, yang berarti kami dapat mengontrol proses, stress, cemas, dan ketakutan pada subjek penelitian kami, dengan menggunkan metode Optogenetik yang dapat men-Turn-On ataupun Men-Turn-Off saraf penghambat diOtak. Dimana sumber kecemasan, ketakutan, dan stress dikontrol oleh sel-sel inhibitory neuron diarea BNST otak.

Kesimpulan Penelitian :

1. Secara bersama-sama semua hasil penelitian diatas, kami dapat menyimpulkan bahwa : Jenis Sel-Sel Penghambat atau Inhibitory Neuron Tipe (CHR dan SOM), dengan menggunakan hasil penelitian dengan pendekatan photostimulation tertentu akan berguna dalam menentukan, organisasi, struktur, fungsional dari sirkuit BNST Otak, yang merupakan area Penentu Stress, Cemas, dan Ketakutan.

2. Data kami, mengkonfirmasi bahwa koneksi sel-sel saraf penghambatan yang kuat di BNSTdapat dikontrol, yang berarti kami dapat mengontrol proses, stress, cemas, dan ketakutan pada subjek penelitian kami, dengan menggunkan metode Optogenetik yang dapat men-Turn-On ataupun Men-Turn-Off saraf penghambat diOtak. Dimana sumber kecemasan, ketakutan, dan stress dikontrol oleh sel-sel inhibitory neuron diarea BNST otak.

3. The bed nucleus of the stria terminalis (BNST)adalah komponen kunci dari amigdala diperpanjang, dan telah terlibat dalam kecemasan dan kecanduan. Sebagai neuron individu berfungsi dalam sirkuit saraf, penting untuk memahami microcircuits lokal dan koneksi jaringan yang lebih besar dari jenis neuron diidentifikasi, dan memahami bagaimana perubahan maladaptif dalam jaringan saraf BNST diinduksi oleh stres dan penggunaan narkoba. Namun, karena keterbatasan metode anatomi dan fisiologi klasik, organisasi sirkuit lokal input sinaptik untuk jenis BNST neuron tertentu tidak dipahami dengan baik.

4. Dalam studi ini, kami melaporkan pada aplikasi kami resolusi tinggi dan sel-jenis metodologi photostimulation spesifik dikembangkan di laboratorium kami untuk pemetaan sirkuit lokal di BNST. Di bawah kondisi percobaan dikalibrasi, Laser photostimulation melalui glutamat uncaging atau Channelrhodopsin-2 photoactivation membangkitkan spiking neuron BNST perisomatically, tanpa mengaktifkan paku dari akson dari bagian atau dendrit distal. rekaman sel seluruh dikombinasikan dengan photostimulation spasial dibatasi neuron presinaptik di banyak lokasi yang berbeda atas wilayah yang besar memungkinkan pemetaan resolusi tinggi dari sumber masukan presinaptik untuk satu neuron tercatat dalam BNST.

5. Kami membangun peta input sinaptik menimpa ke corticotrophin releasing hormone-mengekspresikan (CRH +) BNST neuron di BNST dorsolateral, dan menemukan bahwa CRH + neuron menerima koneksi sinaptik dominan lokal penghambatan dengan koneksi rangsangan sangat lemah. Melalui sel-jenis tertentu pemetaan rangsangan optogenetic, kami menghasilkan peta somatostatin-mengekspresikan-neuron input penghambatan spesifik untuk BNST neuron. Secara bersama-sama, teknik berbasis photostimulation menawarkan kita alat yang kuat untuk menentukan organisasi fungsional dari sirkuit lokal jenis BNST neuron tertentu. (Ish)

Komentar Pembaca