Bagaimana kita memutuskan hubungan dari lingkungan selama tidur dan di bawah pengaruh bius? – ScienceDaily

Bagaimana kita memutuskan hubungan dari lingkungan selama tidur dan di bawah pengaruh bius? – ScienceDaily

[ad_1]

Selama tidur dan di bawah pengaruh anestesi, kita jarang menanggapi rangsangan eksternal seperti suara meskipun otak kita tetap sangat aktif.

Sekarang, serangkaian studi baru oleh para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Tel Aviv dan Sekolah Ilmu Saraf Sagol menemukan, di antara penemuan penting lainnya, bahwa noradrenalin, sebuah neurotransmitter yang disekresikan sebagai respons terhadap stres, terletak di jantung kemampuan kita untuk “menutup diri. matikan “respon sensorik kita dan tidur nyenyak.

“Dalam studi ini, kami menggunakan pendekatan baru yang berbeda untuk mempelajari pemfilteran informasi sensorik selama tidur dan mekanisme otak yang menentukan kapan kita bangun sebagai respons terhadap peristiwa eksternal,” jelas Prof Yuval Nir, yang memimpin penelitian untuk tiga studi tersebut. .

Studi pertama, diterbitkan di Jurnal Ilmu Saraf pada tanggal 1 April dan dipimpin oleh mahasiswa doktoral TAU Yaniv Sela, mempertanyakan gagasan yang diterima secara umum bahwa thalamus – stasiun pemancar penting untuk sinyal sensorik di otak – bertanggung jawab untuk memblokir transmisi sinyal ke korteks serebral.

“Penutupan gerbang thalamic tidak sesuai dengan temuan kami,” kata Sela yang studinya membandingkan bagaimana neuron di berbagai wilayah otak merespons suara sederhana dan kompleks saat tidur atau terjaga.

Dengan menggunakan model tikus, dia menemukan bahwa respons neuron di korteks pendengaran serupa ketika hewan pengerat itu terjaga atau tertidur. Tetapi ketika dia memeriksa korteks perirhinal, terkait dengan persepsi sadar yang kompleks dan asosiasi memori, dia menemukan bahwa neuron menunjukkan respon yang jauh lebih lemah selama tidur.

“Analisis dasar suara tetap ada selama tidur, tetapi otak yang tertidur mengalami kesulitan menciptakan persepsi sadar tentang rangsangan,” tambah Sela. “Juga, sementara kami menemukan bahwa respons awal dan cepat dipertahankan dalam tidur, respons yang terjadi kemudian dan membutuhkan komunikasi antara berbagai wilayah di korteks sangat terganggu.”

Studi kedua, yang diterbitkan pada 8 April di Science Advances, menemukan bahwa lokus coeruleus, wilayah kecil batang otak dan sumber utama sekresi noradrenalin di otak, memainkan peran sentral dalam kemampuan kita untuk memutuskan hubungan dari lingkungan selama tidur. Dipimpin oleh mahasiswa doktoral TAU Hanna Hayat di lab Prof Nir, penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Prof Tony Pickering dari Universitas Bristol, Prof Ofer Yizhar dari Weizmann Institute dan Prof Eric Kremer pf dari Universitas Montpellier.

“Kemampuan untuk memutuskan hubungan dari lingkungan, dengan cara yang dapat dibalik, adalah fitur utama dari tidur,” jelas Hayat. “Penemuan kami dengan jelas menunjukkan bahwa sistem lokus coeruleus noradrenalin memainkan peran penting dalam pemutusan hubungan ini dengan menjaga tingkat aktivitas yang sangat rendah selama tidur.”

Untuk tujuan penelitian, para ilmuwan menggunakan model tikus untuk menentukan tingkat aktivitas lokus coeruleus selama tidur dan suara mana, jika ada, yang bertanggung jawab untuk membangunkan hewan pengerat.

Mereka menemukan bahwa berbagai tingkat aktivitas lokus coeruleus tikus secara akurat memprediksi apakah hewan akan bangun sebagai respons terhadap suara. Tim kemudian membungkam aktivitas lokus coeruleus melalui optogenetika, yang memanfaatkan cahaya untuk mengontrol aktivitas neuron, dan menemukan bahwa tikus tidak segera bangun sebagai respons terhadap suara.

“Ketika kami meningkatkan aktivitas noradrenalin lokus-coeruleus sementara suara diputar di latar belakang, tikus bangun lebih sering sebagai respons, tetapi ketika kami menurunkan aktivitas lokus coeruleus dan memainkan suara yang sama di latar belakang, tikus jarang terbangun, “kata Hayat. “Jadi kami dapat mengatakan kami mengidentifikasi ‘tombol’ kuat yang mengontrol kedalaman tidur meskipun ada rangsangan eksternal.

“Yang penting, temuan kami menunjukkan bahwa hyperarousal pada beberapa individu yang tidur nyenyak, atau selama periode stres, mungkin akibat dari aktivitas noradrenalin yang berkelanjutan selama tidur ketika seharusnya hanya ada aktivitas minimal.”

Studi ketiga, diterbitkan pada 12 Mei di Prosiding National Academy of Sciences (PNAS), dipimpin bersama oleh mahasiswa doktoral TAU Dr. Aaron Krom dari Hadassah Hebrew University Medical Center dan mahasiswa doktoral TAU Amit Marmelshtein, berfokus pada respons kami terhadap anestesi dan menemukan bahwa efek paling signifikan dari kehilangan kesadaran adalah gangguan komunikasi antara berbagai daerah kortikal.

Penelitian ini merupakan hasil kolaborasi antara Prof. Nir, Prof. Itzhak Fried dan Dr. Ido Strauss dari Fakultas Kedokteran TAU Sackler dan Tel Aviv Sourasky Medical Center, dan sebuah tim di Universitas Bonn.

“Meskipun anestesi digunakan secara rutin dalam pengobatan, kami masih belum memahami bagaimana anestesi menyebabkan hilangnya kesadaran; ini dianggap sebagai pertanyaan terbuka utama dalam penelitian biomedis,” jelas Dr. Krom.

Untuk penelitian tersebut, para ilmuwan mencatat aktivitas otak pasien epilepsi yang sebelumnya hanya menunjukkan sedikit atau tidak ada respons terhadap intervensi obat. Para pasien dirawat di rumah sakit selama seminggu dan ditanamkan elektroda untuk menentukan dari mana kejang mereka berasal. Mereka kemudian dibius untuk melepas elektroda dan aktivitas neuron mereka direkam saat mereka mendengarkan suara melalui headphone. Mereka diminta untuk melakukan tugas sampai mereka kehilangan kesadaran, yang memungkinkan para peneliti untuk memeriksa bagaimana aktivitas otak mereka berubah, hingga ke neuron individu, sebagai respons terhadap suara pada saat mereka kehilangan kesadaran.

“Kami menemukan bahwa kehilangan kesadaran mengganggu komunikasi antara daerah kortikal sehingga suara memicu respons di korteks pendengaran primer, tetapi gagal untuk mengarahkan respons di wilayah lain di korteks,” tambah Marmelshtein. “Ini adalah studi pertama yang meneliti bagaimana anestesi dan hilangnya kesadaran memengaruhi respons sensorik pada resolusi neuron individu pada manusia. Kami berharap hasil kami akan memandu penelitian di masa mendatang, serta upaya untuk meningkatkan anestesi dan mengembangkan instrumen yang dapat memantau tingkat kesadaran dalam anestesi dan keadaan kesadaran lain yang berubah seperti keadaan vegetatif dan demensia parah. “

“Studi ini memajukan pemahaman kita tentang pemutusan sensorik selama tidur dan anestesi,” kata Prof Nir. “Gangguan tidur adalah masalah kesehatan utama dan sering terjadi pada penuaan, serta gangguan neurologis dan psikiatri. Penting untuk menguji apakah temuan kami pada berbagai tingkat noradrenalin dapat menjelaskan hiperarousal yang mencirikan kondisi seperti gangguan kecemasan dan PTSD, dan jika jadi untuk mengembangkan temuan ini guna mengembangkan metode baru untuk meningkatkan kualitas tidur. “

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran SGP

Author Image
adminProzen