Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Health

Ilmuwan mengidentifikasi sel-sel otak yang membantu mendorong reaksi tubuh terhadap ketakutan, kecemasan – ScienceDaily


Emosi yang kuat seperti ketakutan dan kecemasan cenderung disertai dan diperkuat oleh perubahan tubuh yang terukur termasuk peningkatan tekanan darah, detak jantung dan pernapasan, serta pelebaran pupil mata. Apa yang disebut “respons rangsangan fisiologis” ini sering kali tinggi atau rendah secara abnormal pada penyakit kejiwaan seperti gangguan kecemasan dan depresi. Sekarang para ilmuwan di Fakultas Kedokteran UNC telah mengidentifikasi populasi sel otak yang aktivitasnya tampaknya mendorong respons gairah tersebut.

Para ilmuwan, yang studinya dipublikasikan di Laporan Sel, menemukan bahwa secara artifisial memaksa aktivitas sel-sel otak ini pada tikus menghasilkan respons gairah dalam bentuk pupil yang membesar dan detak jantung yang lebih cepat, dan memperburuk perilaku seperti kecemasan.

Penemuan ini membantu menerangi akar saraf dari emosi, dan menunjukkan kemungkinan bahwa bagian otak manusia dari populasi neuron terkait gairah yang baru diidentifikasi mungkin menjadi target perawatan masa depan untuk gangguan kecemasan dan penyakit lain yang melibatkan respons rangsangan abnormal.

“Berfokus pada respons gairah mungkin menawarkan cara baru untuk campur tangan dalam gangguan kejiwaan,” kata penulis pertama Jose Rodríguez-Romaguera, PhD, asisten profesor di Departemen Psikiatri UNC dan anggota Pusat Ilmu Saraf UNC, dan salah satu direktur Carolina Stress Initiative di UNC School of Medicine.

Rodríguez-Romaguera dan rekan penulis pertama Randall Ung, PhD, seorang mahasiswa MD-PhD dan asisten profesor di Departemen Psikiatri, memimpin penelitian ini ketika mereka menjadi anggota laboratorium UNC Garret Stuber, PhD, yang sekarang di Universitas Washington.

“Pekerjaan ini tidak hanya mengidentifikasi populasi baru neuron yang terlibat dalam gairah dan kecemasan, tetapi juga membuka pintu untuk eksperimen masa depan untuk secara sistematis memeriksa bagaimana jenis sel yang didefinisikan secara molekuler berkontribusi pada keadaan emosional dan fisiologis yang kompleks,” kata Stuber. “Ini akan sangat penting untuk mengembangkan pengobatan baru untuk gangguan neuropsikiatri.”

Gangguan kecemasan, depresi, dan gangguan lain yang menampilkan respons rangsangan tinggi atau rendah yang tidak normal memengaruhi sebagian besar populasi manusia, termasuk puluhan juta orang dewasa di Amerika Serikat saja. Perawatan dapat meringankan gejala, tetapi banyak yang memiliki efek samping yang merugikan, dan akar penyebab gangguan ini umumnya tetap tidak jelas.

Mengurai akar-akar ini di tengah kerumitan otak telah menjadi tantangan besar, yang baru saja mulai diatasi oleh teknologi laboratorium.

Rodríguez-Romaguera, Ung, Stuber dan rekannya memeriksa wilayah otak di dalam amigdala yang disebut BNST (inti tempat tidur stria terminalis), yang telah dikaitkan dalam penelitian sebelumnya dengan ketakutan dan perilaku seperti kecemasan pada tikus.

Semakin banyak ilmuwan yang memandang kawasan ini sebagai target yang menjanjikan untuk obat-obatan psikiatri di masa depan. Dalam kasus ini, para peneliti memusatkan perhatian pada satu set neuron BNST yang mengekspresikan gen neurotransmitter, Pnoc, yang diketahui terkait dengan sensitivitas nyeri dan baru-baru ini dengan motivasi.

Tim menggunakan teknik yang relatif baru yang disebut mikroskop dua foton untuk secara langsung menggambarkan neuron Pnoc BNST di otak tikus sementara tikus disajikan dengan bau yang berbahaya atau menarik – rangsangan yang dapat diandalkan masing-masing menyebabkan ketakutan / kecemasan dan perilaku penghargaan, bersama dengan respons gairah yang sesuai. Dengan cara ini, para ilmuwan menemukan bahwa aktivitas di neuron-neuron ini cenderung disertai dengan pelebaran yang cepat pada pupil tikus ketika hewan tersebut diberikan salah satu dari rangsangan bau tersebut.

Para peneliti kemudian menggunakan teknik canggih lain yang disebut optogenetika – menggunakan cahaya untuk mengontrol sel yang direkayasa secara genetik – untuk secara artifisial mendorong aktivitas neuron Pnoc BNST. Mereka menemukan bahwa memacu aktivitas BNST Pnoc memicu respons pupil, serta peningkatan detak jantung. Menggerakkan neuron secara optogenetik saat tikus menjalani tes labirin yang memicu kecemasan (secara tradisional digunakan untuk menilai obat kecemasan) meningkatkan tanda kecemasan hewan, sementara menenangkan neuron secara optogenetik memiliki efek sebaliknya.

“Pada dasarnya kami menemukan bahwa mengaktifkan neuron Pnoc BNST ini mendorong respons gairah dan memperburuk keadaan seperti kecemasan,” kata Rodríguez-Romaguera.

Penemuan ini terutama merupakan prestasi ilmu saraf dasar. Tapi itu juga menunjukkan bahwa menargetkan neuron penggerak gairah seperti BNST Pnoc neuron dengan obat masa depan mungkin cara yang baik untuk mengurangi respons kuat yang abnormal terhadap rangsangan negatif pada gangguan kecemasan, misalnya, dan untuk meningkatkan respons lemah yang abnormal terhadap rangsangan positif dalam depresi.

Studi ini menemukan bukti bahwa neuron Pnoc BNST tidak semuanya sama tetapi berbeda dalam tanggapan mereka terhadap rangsangan positif atau negatif, dan para peneliti sekarang membuat katalog sub kelompok neuron Pnoc BNST ini.

“Bahkan bagian kecil dari amigdala ini adalah sistem yang kompleks dengan berbagai jenis neuron,” kata Ung. Membongkar ini akan membantu kami lebih memahami cara kerja sistem ini. “

Rekan penulis penelitian lainnya adalah Hiroshi Nomura, James Otis, Marcus Basiri, Vijay Namboodiri, Xueqi Zhu, Elliott Robinson, Hanna van den Munkhof, Jenna McHenry, Louisa Eckman, Oksana Kosyk, Thomas Jhou, Thomas Kash, dan Michael Bruchas. .

Penelitian ini didukung oleh National Institute of Mental Health (F32-MH113327, F30-MH115693, K99-MH118422, T32-MH093315, K99-MH115165, R01-MH112355), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (T32-NS007431) , Institut Jantung, Paru-paru, dan Darah Nasional (R01-HL150836), Institut Nasional Penyalahgunaan Narkoba (F32-DA041184, R37-DA032750 & R01-DA038168), Yayasan Tumor Anak-anak, Yayasan Penelitian Otak dan Perilaku, dan Penghargaan Sarjana Biomedis Yang.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : lagu Togel