{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}

Penelitian baru dengan tikus dapat meningkatkan pemahaman kita tentang hubungan antara usus dan otak, serta nafsu makan.

Jika Anda pernah merasa mual sebelum presentasi penting, atau berkabut setelah makan besar, maka Anda tahu kekuatan koneksi usus-otak.

Para ilmuwan sekarang percaya bahwa berbagai kondisi yang mengejutkan, termasuk gangguan nafsu makan, obesitas, radang sendi, dan depresi, bisa dimulai di usus. Namun belum jelas bagaimana pesan dalam apa yang disebut "otak kedua" ini menyebar dari perut ke serebrum. Selama beberapa dekade, para peneliti percaya bahwa hormon dalam aliran darah adalah saluran tidak langsung antara usus dan otak.

Penelitian terbaru menunjukkan jalur komunikasi di balik "firasat" itu lebih langsung dan cepat daripada difusi hormon. Menggunakan virus rabies yang didongkrak fluoresensi hijau, para peneliti melacak sinyal ketika ia melakukan perjalanan dari usus ke batang otak tikus. Mereka terkejut melihat sinyal itu melewati satu sinaps di bawah milidetik 100 — itu lebih cepat daripada sekejap mata.

Sinapsis cepat

“Para ilmuwan berbicara tentang nafsu makan dalam hitungan menit hingga jam. Di sini kita berbicara tentang detik, ”kata penulis senior Diego Bohórquez, asisten profesor kedokteran di Duke University School of Medicine. “Itu memiliki implikasi mendalam bagi pemahaman kita tentang nafsu makan. Banyak penekan nafsu makan yang telah dikembangkan menargetkan hormon kerja lambat, bukan sinapsis yang bertindak cepat. Dan itu mungkin mengapa kebanyakan dari mereka gagal. ”

Otak Anda mengambil informasi dari kelima indra — sentuh, penglihatan, pendengaran, penciuman, dan pengecapan — melalui sinyal-sinyal listrik, yang berjalan sepanjang serabut saraf panjang yang terletak di bawah kulit dan otot Anda seperti kabel serat optik. Sinyal-sinyal ini bergerak cepat, itulah mengapa aroma kue yang baru dipanggang tampaknya memukul Anda begitu Anda membuka pintu.

Meskipun usus sama pentingnya dengan organ indera seperti mata dan telinga Anda — bagaimanapun juga, mengetahui kapan perut Anda membutuhkan pengisian adalah kunci untuk bertahan hidup — para ilmuwan berpikir itu menyampaikan pesannya melalui proses multi-langkah, agak tidak langsung.

Nutrisi dalam usus Anda, pikiran itu pergi, merangsang pelepasan hormon, yang memasuki aliran darah beberapa menit hingga jam setelah makan, akhirnya mengerahkan efeknya pada otak.

Mereka sebagian benar. Tryptophan dalam makan malam kalkun Anda terkenal karena transformasinya menjadi serotonin, zat kimia otak yang membuat Anda merasa mengantuk.

Tetapi Bohórquez menduga otak memiliki cara untuk mengamati isyarat dari usus lebih cepat. Dia memperhatikan bahwa sel-sel sensorik yang melapisi usus berbagi banyak karakteristik yang sama dengan sepupu mereka di lidah dan di hidung. Dalam 2015, ia menerbitkan sebuah studi penting di Journal of Clinical Investigation menunjukkan bahwa sel-sel usus ini mengandung ujung saraf atau sinapsis, menunjukkan bahwa sel-sel usus itu mungkin masuk ke beberapa jenis sirkuit saraf.

Indra ke enam?

Dalam studi ini, Bohorquez dan timnya mulai memetakan sirkuit itu. Pertama, rekan postdoctoral Maya Kaelberer memompa virus rabies yang membawa tag fluorescent hijau ke perut tikus. Dia melihat bahwa virus itu telah memberi label pada saraf vagus sebelum mendarat di batang otak, menunjukkan padanya ada sirkuit langsung.

Selanjutnya, Kaelberer menciptakan kembali sirkuit neural usus-otak dengan menumbuhkan sel-sel usus sensorik pada piringan yang sama dengan neuron vagal. Dia melihat neuron merayap di sepanjang permukaan piringan untuk terhubung ke sel-sel usus dan mulai memancarkan sinyal. Ketika tim peneliti menambahkan gula ke dalam campuran, tingkat pembakaran meningkat. Kaelberer mengukur seberapa cepat informasi dari gula di ususnya dikomunikasikan dan terkejut menemukan bahwa itu berada di urutan milidetik.

Penemuan itu menunjukkan bahwa neurotransmitter seperti glutamat — yang terlibat dalam menyampaikan indera lain seperti bau dan rasa — mungkin bertindak sebagai pembawa pesan. Benar saja, ketika para peneliti memblokir pelepasan glutamat dalam sel-sel usus sensorik, pesan-pesan itu diam.

Bohórquez memiliki data yang menunjukkan struktur dan fungsi sirkuit ini akan sama pada manusia.

"Kami pikir temuan ini akan menjadi dasar biologis dari rasa baru," kata Bohorquez. "Salah satu yang berfungsi sebagai titik masuk untuk bagaimana otak tahu ketika perut penuh dengan makanan dan kalori. Ini membawa legitimasi pada gagasan 'firasat' sebagai indra keenam. ”

Di masa depan, Bohórquez dan timnya tertarik untuk mengetahui bagaimana perasaan baru ini dapat membedakan jenis nutrisi dan nilai kalori dari makanan yang kita makan.

Penelitian ini muncul September 21 di Ilmu.

National Institutes of Health, AGA-Elsevier Pilot Research Award, Pusat UNC untuk Gastrointestinal Biology and Disease Research Award, Defense Advanced Research Project Agency, Hartwell Foundation, Dana Foundation, Grass Foundation, dan Howard Hughes Medical Institute mendanai penelitian.

Sumber: Duke University

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon