Sinapsis mengirimkan sinyal listrik. Svitlana Pavliuk

Selama minggu-minggu pertama tahun baru, resolusi sering disertai dengan upaya untuk mempelajari perilaku baru yang meningkatkan kesehatan. Kami berharap kebiasaan buruk lama akan hilang dan kebiasaan sehat baru akan menjadi otomatis.

Tetapi bagaimana otak kita dapat diprogram ulang untuk memastikan bahwa kebiasaan kesehatan yang baru dapat dipelajari dan dipertahankan?

Belajar Bahasa Ibrani

Di 1949, psikolog Kanada Donald Hebb mengusulkan teori pembelajaran bahasa Ibrani untuk menjelaskan bagaimana tugas belajar diubah menjadi ingatan jangka panjang. Dengan cara ini, kebiasaan sehat dipertahankan secara otomatis setelah pengulangan yang berkelanjutan.

Belajar dan memori adalah konsekuensi dari bagaimana sel-sel otak kita (neuron) berkomunikasi satu sama lain. Ketika kita belajar, neuron berkomunikasi melalui transmisi molekuler yang melompati sinapsis yang menghasilkan sirkuit memori. Dikenal sebagai potensiasi jangka panjang (LTP), semakin sering tugas belajar diulang, semakin sering transmisi berlanjut dan semakin kuat sirkuit memori menjadi. Inilah kemampuan unik neuron untuk menciptakan dan memperkuat koneksi sinaptik dengan aktivasi berulang yang mengarah pada pembelajaran bahasa Ibrani.

Memori dan hippocampus

Memahami otak membutuhkan penyelidikan melalui berbagai pendekatan dan dari berbagai spesialisasi. Bidang ilmu saraf kognitif awalnya dikembangkan melalui sejumlah kecil perintis. Desain dan pengamatan eksperimental mereka mengarah pada dasar bagaimana kita memahami pembelajaran dan memori hari ini.

Kontribusi Donald Hebb di Universitas McGill tetap menjadi kekuatan pendorong untuk menjelaskan ingatan. Di bawah pengawasannya, neuropsikolog Brenda Milner mempelajari seorang pasien dengan gangguan memori setelah lobektomi. Studi lebih lanjut dengan ahli bedah saraf Wilder Penfield memungkinkan Milner memperluas studi tentang memori dan pembelajaran pada pasien yang mengikuti operasi otak.

Terobosan Milner terjadi ketika mempelajari seorang pasien yang telah menjalani pengangkatan hippocampus di kedua sisi otak yang menyebabkan amnesia. Dia memperhatikan bahwa pasien masih dapat mempelajari tugas-tugas baru tetapi tidak dapat memindahkannya ke memori jangka panjang. Dengan cara ini, the hippocampus diidentifikasi sebagai situs yang diperlukan untuk transfer memori jangka pendek ke memori jangka panjang di mana pembelajaran bahasa Ibrani berlangsung.

Di 2014, pada usia 95, Milner memenangkan Hadiah Kavli Norwegia dalam ilmu saraf untuk penemuan 1957-nya tentang pentingnya hippocampus terhadap memori.

Juga dihargai dengan Kavli di 2014 adalah ahli saraf John O'Keefe, yang menemukan bahwa hippocampus juga memendam tempatkan sel untuk membuat a peta kognitif memungkinkan kita untuk pergi dari satu lokasi ke lokasi lain melalui ingatan kita. O'Keefe juga menerima 2014 Hadiah Nobel dalam bidang kedokteran.

Aktivasi neuron berulang di hippocampus sebenarnya mengarah ke memori ditemukan oleh neuroscientist Kebahagiaan tim; untuk penelitian ini, Malcolm menerima Hadiah Otak Yayasan Lundbeck di 2016.

Diambil bersama-sama, Milner, Bliss, dan O'Keefe membentuk paradigma Hebb dan aksiomanya yang terkenal: "neuron yang menyala bersama, saling terhubung."

Memori pada hewan non-manusia

Kemajuan besar pada organisme non-manusia mengajarkan kita tentang mekanisme memori yang dapat diterapkan pada manusia. Eric Kandel dari Universitas Columbia dianugerahi penghargaan 2000 Hadiah Nobel dalam bidang kedokteran untuk pilihan cerdiknya siput laut (Aplysia) untuk memahami pembelajaran bahasa Ibrani.

Kandel menghasilkan bukti konklusif bahwa memori adalah konsekuensi dari pensinyalan berulang ke neuron yang menanggapi tugas belajar yang akan memicu produksi asam ribonukleat (RNA). Hasil akhirnya adalah ekspresi protein baru yang mengarah pada peningkatan koneksi sinaptik.

{youtube}ZAIb8sC9dAo{/youtube}

Lompatan ke depan terjadi di McGill ketika ahli biologi molekuler Nahum Sonenberg menemukan mekanisme kunci yang mengatur pembentukan memori di hippocampus, yaitu, the faktor inisiasi sintesis protein. Penemuan ini mengungkapkan bahwa selama pembentukan memori, itu adalah faktor inisiasi sintesis protein dalam neuron hippocampus yang memengaruhi pemrograman ulang yang diperlukan untuk menghasilkan “perkabelan” koneksi sinaptik baru.

Pil memori?

Karya Sonenberg mengguncang dunia ilmuwan yang bekerja tentang bagaimana sintesis protein dikendalikan. Salah satu yang paling menonjol di bidang ini, ahli biologi molekuler Peter Walter dihubungi oleh Sonenberg. Bersama-sama, mereka mengidentifikasi a senyawa kimia yang mereka beri nama ISRIB yang akan mempengaruhi faktor inisiasi sintesis protein yang sama yang kepentingannya ditemukan oleh Sonenberg.

Hasilnya spektakuler, dengan peningkatan memori yang luar biasa pada tikus setelah pemberian ISRIB. Walter sekarang telah memperluas ini untuk memasukkan pemulihan memori pada tikus yang pulih dari trauma otak.

Saat ini, setiap kemajuan diteliti dengan cermat karena gangguan memori pada manusia - mulai dari gangguan memori yang berkaitan dengan usia hingga demensia hingga Alzheimer - berada pada tingkat pandemi yang hampir mendekati pada manula. Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan 10 juta pasien per tahun didiagnosis dengan demensia saja dengan total angka global yang diperkirakan 50 juta.

Tentang Penulis

John Bergeron, Profesor Emeritus Robert Reford dan Profesor Kedokteran, Universitas McGill. John Bergeron mengucapkan terima kasih kepada Kathleen Dickson sebagai penulis bersama.

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon