PENELITIAN TERKINI: Usus berkomunikasi dengan seluruh otak melalui neuron cross-talking

Advertisements
Advertisements
Spread the love

Usus berkomunikasi dengan seluruh otak melalui neuron cross-talking

Anda tahu perasaan itu di perut Anda? Kami menganggapnya sebagai intuisi bawaan yang berkobar jauh di dalam perut dan membantu memandu tindakan kami, jika kami membiarkannya. Ini juga merupakan metafora untuk apa yang oleh para ilmuwan disebut ‘sumbu usus-otak,’ sebuah realitas biologis di mana usus dan penghuni mikrobanya mengirim sinyal ke otak, dan sebaliknya.

Anda tahu perasaan itu di perut Anda? Kami menganggapnya sebagai intuisi bawaan yang berkobar jauh di dalam perut dan membantu memandu tindakan kami, jika kami membiarkannya. Ini juga merupakan metafora untuk apa yang oleh para ilmuwan disebut “poros usus-otak,” sebuah realitas biologis di mana usus dan penghuni mikrobanya mengirim sinyal ke otak, dan sebaliknya.

Tidak mengherankan bahwa otak merespons sinyal di usus, memulai fungsi motorik yang terlibat dengan pencernaan. Diarahkan oleh batang otak, jenis tindakan biologis dasar ini sebagian besar otomatis. Tetapi bagaimana jika otak yang lebih tinggi — pusat pemikiran dan emosi — juga dipengaruhi oleh sinyal di usus? Penelitian New University of Illinois pada tikus menunjukkan seluruh otak merespon usus, khususnya usus kecil, melalui koneksi saraf.

Untuk memetakan koneksi, para peneliti memasukkan virus yang menyukai neuron di usus kecil tikus dan melacak virus saat mereka berpindah dari neuron ke neuron di sepanjang Vagus dan saraf tulang belakang dan di seluruh otak. Idenya adalah gerakan virus meniru gerakan sinyal normal melalui neuron dari usus ke otak dan punggung.

“Kami melihat banyak koneksi di daerah batang otak dan otak belakang. Kami tahu daerah ini terlibat dalam penginderaan dan pengendalian organ-organ tubuh, jadi tidak ada kejutan besar di sana. Tetapi hal-hal menjadi lebih menarik ketika virus bergerak lebih jauh. sampai ke bagian otak yang biasanya dianggap sebagai pusat emosi atau pusat pembelajaran, tempat kognitif. Mereka memiliki semua fungsi multifaset ini. Jadi memikirkan bagaimana informasi dari usus kecil mungkin mendorong proses itu sedikit sangat keren, “kata Coltan Parker, mahasiswa doktoral di Program Neuroscience di Illinois dan penulis utama dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical.

Studi ini merupakan peta lengkap pertama dari koneksi saraf antara usus kecil – apa yang Parker dan rekan penulisnya sebut sebagai bagian “yang tidak dicintai” dari sistem pencernaan – dan seluruh otak. Keterlibatan pusat kognitif dan emosional mengisyaratkan bagaimana otak yang berpikir terkadang mengesampingkan perasaan kenyang, menyediakan makanan untuk mengeksplorasi hubungan antara depresi dan masalah pencernaan, dan banyak lagi. “Sekarang kami benar-benar menemukan neuro-anatomi yang mungkin terlibat dalam ‘perasaan di perut Anda,'” kata Megan Dailey, rekan penulis studi dan administrator program di College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences di Illinois.

Advertisements

Selain menunjukkan seberapa luas hubungan antara usus kecil dan otak, penelitian ini juga mengungkap fitur yang jarang didokumentasikan dari neuron itu sendiri.

Para ilmuwan telah lama mengasumsikan sensasi dari usus, atau di mana saja di tubuh, berjalan ke otak di sepanjang satu set neuron (neuron sensorik), dengan instruksi dari otak berjalan kembali di sepanjang set neuron yang terpisah (neuron motorik). Namun dalam studi pemetaan mereka, para peneliti Illinois menemukan beberapa neuron — sekitar setengahnya — mentransmisikan sinyal sensorik dan motorik.

Mereka mampu melakukan cross-talk dalam neuron yang sama. “Dari korteks ke batang otak, di hampir setiap wilayah yang kami selidiki, ada 50% tumpang tindih sinyal sensorik-motorik. Itu terjadi di seluruh otak, secara konsisten,” kata rekan penulis studi Elizabeth Davis. Davis adalah lulusan tahun 2018 dari Program Ilmu Saraf Illinois dan saat ini belajar sebagai sarjana postdoctoral di University of Southern California.

Pola yang sama – 50% neuron yang memiliki kemampuan sinyal sensorik dan motorik – hanya ditunjukkan sekali lagi, dalam sebuah studi yang memetakan koneksi neuronal antara jaringan lemak dan otak. Para peneliti menunjukkan bukti baru dari pola crosstalk yang sama dapat menunjukkan arsitektur umum jaringan saraf antara tubuh dan otak. “Studi ini menunjukkan bahwa loop umpan balik sensorimotor berlimpah di semua tingkat otak. Sampai sekarang, benar-benar belum diketahui bagaimana informasi di usus kecil, tentang nutrisi atau apa pun, bisa sampai ke otak dan mempengaruhi kognitif-emosional. proses, dan kemudian bagaimana proses itu dapat kembali turun dan memengaruhi usus,” kata Parker. “Dengan penelitian lebih lanjut, kita akhirnya dapat mulai memahami bagaimana rasa lapar membuat kita ‘lapar’, atau bagaimana hari yang penuh tekanan menjadi iritasi usus.”

REFERENSI

  • Coltan G. Parker, Megan J. Dailey, Heidi Phillips, Elizabeth A. Davis. Central sensory-motor crosstalk in the neural gut-brain axis. Autonomic Neuroscience, 2020; 225: 102656 DOI: 10.1016/j.autneu.2020.102656
Advertisements
Advertisements
Advertisements
Advertisements

Leave a Reply

Your email address will not be published.