Yang berkembang Otak manusia memperoleh miliaran neuron saat berada di dalam rahim, dan menangani beberapa lagi selama masa kanak -kanak. Untuk sebagian besar abad ke -20, kebijaksanaan konvensional adalah bahwa sel -sel otak yang tumbuh sebelum dewasa adalah satu -satunya yang akan kita miliki selama sisa hidup kita. Tetapi selama beberapa dekade terakhir, semakin banyak penelitian menantang kepercayaan itu.
Jadi apakah sebenarnya mungkin bagi orang dewasa untuk menumbuhkan neuron? Sementara beberapa ahli percaya ada bukti kuat bahwa kita bisa mendapatkan sel otak setelah masa kanak -kanak, yang lain masih skeptis terhadap gagasan ini.
Proses menciptakan sel otak baru disebut neurogenesis. Para peneliti pertama kali mengamati neurogenesis setelah lahir pada hewan lab dari berbagai usia, termasuk tikus, tikus Dan Songbirds. Pada tikus dewasa, mereka menemukan neuron baru tumbuh di bagian otak secara kolektif disebut zona subventrikulararea yang terkait erat dengan indera penciuman, serta di Hippocampusstruktur yang merupakan pusat memori.
Para peneliti berpikir bahwa neurogenesis di daerah otak ini penting untuk plastisitas, atau kemampuan otak untuk beradaptasi dan berubah seiring waktu. Plastisitas mendasari kemampuan untuk belajar dan membentuk kenangan, misalnya.
Pada tikus, jelas bahwa faktor gaya hidup seperti tinggal di a lingkungan yang merangsang Dan berolahraga dapat mempromosikan pertumbuhan neuron baru. Sebaliknya, dalam model penyakit tikus seperti Alzheimerneurogenesis terhambat. Apa yang masih diperdebatkan adalah apakah temuan ini melampaui tikus dan hewan lab lainnya.
Neurogenesis pada orang dewasa manusia?
“Sebagian besar pengetahuan kita tentang neurogenesis dewasa berasal dari studi dalam model hewan,” Lagu Hongjunseorang profesor ilmu saraf di Fakultas Kedokteran Universitas Pennsylvania Perelman, mengatakan kepada Live Science dalam sebuah email. “Apakah pengetahuan seperti itu dapat secara langsung diterjemahkan ke studi manusia adalah sebuah tantangan.”
Itu karena banyak penelitian yang telah menetapkan keberadaan neurogenesis dewasa pada hewan menggunakan metode yang tidak mungkin dalam penelitian manusia, seperti menyuntikkan molekul pelacak radioaktif ke otak. Metode -metode ini memungkinkan para ilmuwan untuk memvisualisasikan jika dan di mana neuron baru tumbuh, tetapi pelacak itu sendiri bisa beracun. Metode -metode ini juga memerlukan membedah otak setelah hewan di -eutanasia.
“Sayangnya, belum ada cara untuk mengukur neurogenesis pada orang yang hidup,” Gerd Kempermannseorang profesor genomik regenerasi di Pusat Terapi Regeneratif di Dresden, Jerman, mengatakan kepada Live Science dalam sebuah email.
Terkait: Apakah memang ada perbedaan antara otak pria dan wanita? Sains yang muncul mengungkapkan jawabannya.
Namun, ada beberapa kasus jarang di mana para ilmuwan telah mampu menerapkan metode yang serupa untuk melacak neurogenesis pada manusia. Sebagai contoh, molekul pelacak radioaktif yang digunakan dalam studi neurogenesis hewan juga kadang -kadang digunakan oleh dokter untuk melacak pertumbuhan tumor pada pasien dengan kanker otak. Sementara molekul pelacak radioaktif ini terlalu beracun untuk diberikan kepada orang sehat, manfaatnya lebih besar daripada risiko mereka pada pasien yang sudah menderita kanker.
Ilmuwan di balik studi tahun 1998 yang diterbitkan dalam jurnal Obat alam menggunakan pendekatan ini dan menganalisis otak pasien kanker setelah kematian mereka. Mereka melaporkan bahwa, selain menandai sel kanker, molekul pelacak telah menandai neuron baru di hippocampus. Temuan ini menunjukkan bahwa manusia dapat menumbuhkan neuron baru hingga dewasa, mengingat pasien berusia 57 hingga 72 tahun.
Kemudian, sebuah studi 2013 di jurnal Sel menggunakan bentuk kencan radiokarbon untuk mencari neuron baru pada manusia. Penanggalan radiokarbon biasanya menentukan usia sampel dengan membandingkan proporsi relatif dari dua bentuk karbon yang berbeda, atau isotop karbon, yang disebut karbon-14 dan karbon-12. Tetapi untuk mempelajari neurogenesis pada manusia, para ilmuwan malah melihat konsentrasi karbon-14 di dalam DNA sel.
Pendekatan mereka mengambil keuntungan dari fakta bahwa ada a lonjakan level karbon-14 Di atmosfer yang disebabkan oleh uji bom nuklir pada 1950 -an dan 1960 -an. Tubuh orang menyerap karbon-14 ini melalui diet mereka, dan menjadi dimasukkan ke dalam DNA mereka. Jumlah karbon-14 dalam sel yang diberikan sesuai dengan konsentrasi isotop di atmosfer pada saat sel terbentuk, sehingga memungkinkan untuk menunjukkan secara kasar “ulang tahun” sel itu-dan menentukan apakah itu terbentuk setelah kelahiran pemiliknya.
Dengan menganalisis jaringan otak postmortem dari orang usia 19 hingga 92, studi radiokarbon ini mengidentifikasi neuron yang baru lahir pada hippocampus dewasa. Tetapi sementara memikat, metode penelitian ini sangat kompleks sehingga hasilnya tidak pernah direplikasi.
Yang mengatakan, ada juga penanda neurogenesis yang lebih tidak langsung, seperti protein tertentu yang hanya ada dalam neuron yang tumbuh. Menggunakan metode ini, keduanya Kempermann dan lainnya kelompok penelitian telah menemukan bukti tambahan neuron yang baru lahir di otak manusia dewasa.
“Ada banyak penanda berbeda yang kurang lebih spesifik untuk neurogenesis dewasa,” kata Kempermann. “Di bagian jaringan, seseorang dapat mempelajari penanda ini di bawah mikroskop dan mencari pola yang konsisten dengan perkembangan neuron.”
Tidak semua orang yakin
Tetapi beberapa peneliti tidak yakin dengan bukti ini. Arturo Alvarez-Buyllaseorang profesor bedah neurologis di University of California, San Francisco, telah menghabiskan karirnya mempelajari pertumbuhan neuron baru. Saat dia diamati Neuron baru dibentuk pada anak -anak dan remajadia menemukan sedikit bukti untuk mendukung gagasan neurogenesis pada orang dewasa.
Alvarez-Buylla percaya ada sejumlah masalah yang dapat menyebabkan peneliti lain menemukan tanda-tanda neurogenesis pada manusia dewasa. Misalnya, penanda kimia yang digunakan beberapa laboratorium untuk melacak neuron baru juga dapat muncul dalam jenis sel lainnyaseperti glia, yang merupakan sel di otak yang mendukung fungsi neuron dengan berbagai cara. Ini mungkin membuat neuron baru tumbuh ketika sebenarnya tidak.
Dia juga skeptis terhadap penggunaan karbon-14 penanggalan untuk tujuan ini, menyebutnya “kreatif” tetapi berargumen bahwa para peneliti tidak dapat mengkonfirmasi bahwa sel-sel baru adalah neuron, atau jika mungkin ada alasan potensial lain untuk berbagai tingkat karbon-14 dalam sel.
Tetapi Alvarez-Buylla tidak mengesampingkan kemungkinan neurogenesis dewasa manusia; Dia hanya mengatakan itu – sejauh ini – bukti belum meyakinkannya. “Saya akan mengatakan itu adalah fenomena yang langka,” kata Alvarez-Buylla. “Jika itu terjadi, itu sangat, sangat sedikit sel.”
Kempermann, di sisi lain, adalah orang yang sangat percaya bahwa orang dapat menumbuhkan neuron baru hingga dewasa. “Laporan positif melebihi jumlah makalah kritis sejauh ini, pendapat mereka jauh lebih luas, dan kualitasnya secara keseluruhan lebih tinggi.”
Para peneliti mengatakan bahwa memahami apakah neurogenesis dewasa ada akan terus menjadi pertanyaan kunci bagi bidang ilmu saraf.
“Pertanyaan tentang apakah orang dewasa dapat menumbuhkan neuron baru memiliki implikasi luar biasa untuk plastisitas otak orang dewasa,” kata Song. Jika neuron baru dapat ditanam dan diintegrasikan ke dalam otak, ia menjelaskan, mekanisme tersebut dapat membentuk dasar untuk terapi baru untuk berbagai kondisi, termasuk cedera otak dan gangguan neurodegeneratif.
Alvarez-Buylla mengatakan bahwa bahkan jika dia tidak percaya neurogenesis sering terjadi pada orang dewasa, meskipun demikian mungkin untuk memanfaatkan mekanisme yang digunakan oleh hewan untuk menumbuhkan neuron baru untuk terapi manusia.
“Seluruh gagasan bahwa itu bisa terjadi membuka pintu besar untuk diperbaiki,” katanya. “Aku berharap kita bisa menjaga plastisitas kita tetap terbuka untuk hal -hal yang berjalan baik.”
Kuis Otak: Uji pengetahuan Anda tentang organ paling kompleks dalam tubuh
