Oleh
Sebuah studi baru mengungkapkan kelompok kunci neuron yang bertanggung jawab mengendalikan gerakan kiri-kanan, menawarkan wawasan yang dapat bermanfaat bagi pengobatan penyakit Parkinson. Penemuan ini menyoroti interaksi kompleks antara batang otak dan ganglia basalis dalam pengendalian gerakan.
Para ilmuwan telah mengidentifikasi sekelompok sel otak pada tikus yang memfasilitasi kemampuannya untuk berbelok ke kanan atau ke kiri. Temuan ini berpotensi diterapkan dalam pengobatan penyakit Parkinson di masa depan.
Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang terjadi pada otak saat kita bergerak ke kanan atau ke kiri? Kebanyakan orang tidak; mereka hanya melakukan gerakan-gerakan ini secara otomatis. Namun, tindakan yang tampaknya mudah ini diatur oleh proses yang rumit.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti telah menemukan bagian yang hilang dalam jaringan saraf kompleks yang diperlukan untuk berbelok ke kiri dan ke kanan. Penemuan ini dilakukan oleh tim peneliti yang terdiri dari Asisten Profesor Jared Cregg, Profesor Ole Kiehn, dan rekan-rekannya dari Departemen Ilmu Saraf di Universitas Kopenhagen.
Pada tahun 2020, Ole Kiehn, Jared Cregg, dan rekan mereka mengidentifikasi ‘roda kemudi otak’ – jaringan neuron di bagian bawah batang otak yang memerintahkan gerakan kanan dan kiri saat berjalan. Namun, pada saat itu, belum jelas bagi mereka bagaimana sirkuit kanan-kiri ini dikendalikan oleh bagian lain di otak, misalnya ganglia basalis.
Koneksi ke Basal Ganglia
“Kami kini telah menemukan kelompok neuron baru di batang otak yang menerima informasi langsung dari ganglia basalis dan mengontrol sirkuit kanan-kiri,” jelas Ole Kiehn.
Pada akhirnya, penemuan ini mungkin dapat membantu orang yang menderita penyakit Parkinson. Studi ini telah dipublikasikan di jurnal ilmiah terkemuka Ilmu Saraf Alami.
Ganglia basalis terletak jauh di dalam otak. Selama bertahun-tahun, mereka diketahui memainkan peran penting dalam mengendalikan gerakan sukarela.
Bertahun-tahun yang lalu, para ilmuwan mengetahui bahwa dengan menstimulasi ganglia basalis, Anda dapat memengaruhi gerakan tangan kanan dan kiri pada tikus. Mereka hanya tidak tahu caranya.
“Saat berjalan, perpendek panjang langkah kaki kanan sebelum berbelok ke kanan dan kaki kiri sebelum berbelok ke kiri. Jaringan neuron yang baru ditemukan terletak di bagian batang otak yang dikenal sebagai PnO. Merekalah yang menerima sinyal dari ganglia basalis dan menyesuaikan panjang langkah saat kita berbelok, dan dengan demikian menentukan apakah kita bergerak ke kanan atau kiri,” jelas Jared Cregg.
Oleh karena itu, penelitian ini memberikan kunci untuk memahami bagaimana gerakan-gerakan yang sangat penting ini dihasilkan oleh otak.
Dalam studi baru tersebut, para peneliti mempelajari otak tikus, karena batang otak mereka sangat mirip dengan batang otak manusia. Oleh karena itu, para peneliti berharap dapat menemukan sirkuit kanan-kiri serupa di otak manusia.
Penderita Parkinson mengalami kesulitan dalam berbelok ke kanan dan ke kiri
Penyakit Parkinson disebabkan oleh kurangnya dopamin di otak. Hal ini mempengaruhi ganglia basalis, dan para peneliti yang bertanggung jawab atas studi baru ini percaya bahwa hal ini menyebabkan kegagalan untuk mengaktifkan sirkuit kanan-kiri batang otak.
Dan hal ini masuk akal jika Anda melihat gejala yang dialami oleh penderita Parkinson pada stadium akhir penyakitnya – mereka sering kali mengalami kesulitan membalikkan badan saat berjalan.
Dalam studi baru, para peneliti telah mempelajari hal ini pada tikus dengan gejala yang mirip dengan penderita penyakit Parkinson. Mereka membuat apa yang disebut model Parkinson, menghilangkan dopamin dari otak tikus dan memberi mereka gejala motorik serupa dengan yang dialami oleh orang yang menderita penyakit Parkinson.
“Tikus-tikus ini mengalami kesulitan untuk berputar, namun dengan menstimulasi neuron PnO kami dapat mengurangi kesulitan untuk berputar,” kata Jared Cregg.
Dengan menggunakan Stimulasi Otak Dalam, para ilmuwan pada akhirnya mungkin dapat mengembangkan rangsangan serupa untuk manusia. Namun saat ini, mereka tidak dapat menstimulasi sel-sel otak manusia seakurat model tikus yang menggunakan teknik optogenetik canggih.
“Neuron di batang otak berantakan, dan rangsangan listrik, yang merupakan jenis rangsangan yang digunakan dalam Stimulasi Otak Dalam manusia, tidak dapat membedakan sel satu sama lain. Namun, pengetahuan kita tentang otak terus berkembang, dan pada akhirnya, kita mungkin dapat mulai mempertimbangkan Stimulasi Otak Dalam yang terfokus pada manusia,” Ole Kiehn menyimpulkan.
Referensi: “Jalur ganglia basal – sumsum tulang belakang yang menyebabkan asimetri gaya berjalan lokomotor pada tikus” oleh Jared M. Cregg, Simrandeep K. Sidhu, Roberto Leiras dan Ole Kiehn, 12 Februari 2024, Ilmu Saraf Alami.
DOI: 10.1038/s41593-024-01569-8
