Stimulasi Listrik pada Otak Melahirkan Sel-sel Baru dan Meningkatkan Memori

Senin, 26 September 2011 - "Temuan baru ini memiliki implikasi klinis yang penting karena menginformasikan perawatan potensial bagi manusia yang mengalami gangguan memori."
Menstimulasi area otak tertentu bisa menyebabkan produksi sel-sel otak baru yang meningkatkan memori, demikian menurut sebuah studi hewan dalam Journal of Neuroscience edisi 21 September. Temuan ini menunjukkan bagaimana stimulasi otak bagian dalam (DBS – deep brain stimulation) – sebuah intervensi klinis yang menghantarkan pulsa listrik yang ditargetkan pada beberapa area otak – bisa berhasil meningkatkan kognisi.
“DBS telah cukup efektif untuk pengobatan gangguan gerak, seperti penyakit Parkinson, dan baru-baru ini dieksplorasi untuk pengobatan berbagai kondisi neurologis dan kejiwaan,” kata Paul Frankland, PhD, dari The Hospital for Sick Children (SickKids) , penulis senior studi tersebut. “Temuan baru ini memiliki implikasi klinis yang penting karena menginformasikan perawatan potensial bagi manusia yang mengalami gangguan memori.”

Sepanjang hidup, sel-sel baru lahir di beberapa bagian hippocampus, pusat pembelajaran dan memori di otak. Dalam studi terbaru, Frankland bersama para koleganya menemukan bahwa stimulasi listrik selama satu jam ke korteks entorhinal – sebuah wilayah yang secara langsung berkomunikasi dengan hippocampus – pada tikus dewasa menyebabkan peningkatan sel-sel baru dalam hippocampus sebanyak dua kali lipat. Meskipun ledakan sel-sel baru ini hanya berlangsung sekitar satu minggu, sel-sel yang dihasilkan tersebut berkembang secara normal dan membuat koneksi dengan sel-sel otak lain di dekatnya.

Tikus yang menerima DBS di wilayah otak yang disebut korteks entorhinal menunjukkan peningkatan kemampuan untuk belajar bagaimana menavigasi ke target yang ditunjuk. Gambar ini menunjukkan tikus DBS (S) yang menghabiskan sejumlah besar waktu (ditunjukkan dengan warna merah) berenang di dekat pendaratan terendam (lingkaran titik-titik) dibandingkan dengan tikus tidak distimulasi (NS). (Kredit: Journal of Neuroscience 2011)

Enam minggu kemudian, para peneliti mengevaluasi apakah sel-sel baru ini menghasilkan perubahan dalam memori. Para penulis menguji seberapa baik hewan belajar menavigasi ke daratan yang terendam dalam sebuah kolam kecil. Dibandingkan dengan tikus yang tidak menerima terapi, tikus DBS menghabiskan lebih banyak waktu berenang di dekat pendaratan, menunjukkan bahwa stimulasi korteks entorhinal meningkatkan pembelajaran spasial.
“Untuk saat ini, dasar neurobiologis bagi efek klinis dari DBS belum dipahami dengan baik,” kata Daniel A. Peterson, PhD, dari Kedokteran dan Sains Universitas Rosalind Franklin, seorang ahli dalam sel induk dan perbaikan otak yang tidak terafiliasi dengan penelitian. “Studi ini menunjukkan bahwa stimulasi sirkuit otak tertentu dapat menghasilkan pengembangan sel baru otak fungsional di beberapa area otak tertentu.”
Dalam sebuah studi terkait sebelumnya, para peneliti yang dipimpin Andres Lozano, MD, PhD, dari Toronto Western Hospital, baru-baru ini mempublikasikan Tahap I uji klinis yang menunjukkan bahwa DBS pada forniks, suatu wilayah otak yang juga berkomunikasi langsung dengan hippocampus, memperlambat penurunan kognitif pada beberapa orang penderita demensia dan gangguan kognitif lainnya. “Efek pro-kognitif stimulasi otak bagian dalam pada pasien manusia bisa mengakibatkan produksi neuron baru,” kata Frankland.
Penelitian ini didukung oleh Institut Penelitian Kesehatan Kanada.

Kredit: Society for Neuroscience
Jurnal: S. S. D. Stone, C. M. Teixeira, L. M. DeVito, K. Zaslavsky, S. A. Josselyn, A. M.
Lozano, P. W. Frankland. Stimulation of Entorhinal Cortex Promotes Adult Neurogenesis
and Facilitates Spatial Memory. Journal of Neuroscience, 2011; 31 (38): 13469 DOI:
10.1523/JNEUROSCI.3100-11.2011