Penyelidik di projek Human Brain telah memperbaiki model otak manusia mereka dan mengungkap misteri bagaimana ingatan terbentuk dan sistem saraf menyesuaikan diri.
Kenangan adalah bahagian penting dalam hidup kita. Bukannya kehilangan ingatan jangka pendek atau jangka panjang sangat mempengaruhi jiwa manusia, dan dalam kes pertama, ia bahkan dapat menjauhkannya dari dunia lain. Dalam otak yang sihat, maklumat dapat disimpan selama beberapa tahun, walaupun kenalannya sudah lama. Tetapi bagaimana ini berlaku?
Pemprosesan maklumat di otak berlaku pada neuron yang dihubungkan dengan sinapsis. Setiap pengubahsuaian sinaps ini memberi kesan kepada bagaimana kita mengingat sesuatu atau bertindak balas terhadap rangsangan tertentu. Salah satu cara untuk memodifikasi rangkaian saraf adalah melalui proses keplastikan sinaptik, di mana sinaps tertentu diperkuat atau dilemahkan dari masa ke masa sebagai tindak balas terhadap aktiviti saraf.
Dengan menganalisis rangkaian tindak balas biokimia yang mendasari pengubahsuaian sinaptik, saintis dari Human Brain Project, yang mengumpulkan para penyelidik dari pelbagai universiti Eropah, dapat memperoleh pengetahuan baru mengenai mekanisme keplastikan.
Dalam neuron, pemprosesan maklumat luaran dan dalaman berlaku melalui penghantaran isyarat melalui rangkaian sinaptik. Merekalah yang menentukan keplastikan sinaptik. Kadang kala bahkan molekul individu - enzim atau protein - mampu mencetuskan kuasa pengkomputeran pada rangkaian ini. Salah satu molekul ini adalah keluarga enzim adenylate cyclase (AC) mamalia, yang dapat menerjemahkan isyarat ekstraselular ke dalam molekul intraselular adenosin monofosfat siklik (cAMP), salah satu molekul isyarat utama selular.
Dalam karya mereka, ahli sains saraf dari projek tersebut mendapati bahawa otak menghasilkan sembilan varian protein AC. Salah satunya, AC5, adalah bentuk dominan dalam striatum, struktur yang terlibat dalam ingatan, tingkah laku, dan penghargaan untuk belajar kemahiran baru. Semasa latihan, pengeluaran cAMP sangat penting untuk menguatkan sinaps yang menghubungkan neuron korteks serebrum ke striatum. Di samping itu, ternyata pembentukan ikatan ini bergantung pada beberapa sistem, seperti dopamin dan asetilkolin.
Pengarang: Nikita Shevtsov
