Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Neuron Songbird untuk Cerminan Kognisi Tingkat Lanjut Fisiologi Rekan Mamalia

Ilmuwan saraf Universitas Massachusetts Amherst yang memeriksa neuron yang teridentifikasi secara genetik di otak depan burung penyanyi menemukan lanskap fisiologi, pengkodean pendengaran dan peran jaringan yang luar biasa yang serupa dengan yang ada di otak mamalia.

Penelitian, yang diterbitkan 13 Mei di Current Biology , memajukan wawasan tentang operasi fundamental sirkuit otak yang kompleks. Ini menunjukkan bahwa jenis sel purba di pallium - daerah luar otak yang mencakup korteks - kemungkinan besar memiliki fitur yang dipertahankan selama jutaan tahun yang merupakan blok bangunan untuk kognisi lanjutan pada burung dan mamalia .

IMAGES
Gambar: images.theconversation.com

"Kami sebagai ahli saraf mengetahui bahwa burung dapat melakukan hal-hal yang canggih dan mereka memiliki sirkuit yang canggih untuk melakukan hal-hal tersebut," kata ahli saraf perilaku Luke Remage-Healey, profesor ilmu psikologi dan otak dan penulis senior makalah tersebut.

Untuk pertama kalinya, tim ahli saraf, termasuk penulis utama Jeremy Spool, yang bekerja sebagai rekan postdoctoral National Institutes of Health (NIH) di lab Remage-Healey, menggunakan optogenetika virus untuk menentukan identitas molekuler dari jenis sel rangsang dan penghambat di kutilang zebra (Taeniopygia guttata) dan mencocokkannya dengan sifat fisiologisnya.

"Dalam komunitas burung penyanyi, kami memiliki firasat sejak lama bahwa ketika kami merekam tanda tangan listrik dari dua jenis sel ini, kami mengatakan - 'itu diduga neuron rangsang, itu diduga neuron penghambat.' Sekarang kami tahu bahwa fitur ini didasarkan pada kebenaran molekuler, "kata Remage-Healey. "Tanpa dapat menentukan jenis sel dengan virus ini, kami tidak akan dapat mempelajari bagaimana fitur sel dan jaringan memiliki kemiripan dengan mamalia, karena arsitektur otak sangat berbeda."

Tim peneliti menggunakan virus dari koleksi yang dikurasi oleh penulis bersama Yoko Yazaki-Sugiyama di Institut Sains dan Teknologi Okinawa di Jepang untuk melakukan eksperimen optogenetik virus di otak. Dengan optogenetika, tim menggunakan kilatan cahaya untuk memanipulasi satu jenis sel yang tidak bergantung pada yang lain. Tim menargetkan neuron rangsang vs. penghambat (menggunakan promotor CaMKII? Dan GAD1, masing-masing) di pallium pendengaran pipit zebra untuk menguji prediksi berdasarkan pallium mamalia.

"Ada begitu banyak pekerjaan di luar sana tentang fisiologi jenis sel yang berbeda ini di korteks mamalia sehingga kami dapat menyusun serangkaian prediksi tentang fitur apa yang mungkin dimiliki atau tidak dimiliki burung," kata Spool.

CaMKII? dan populasi GAD1 pada burung penyanyi berbeda "dalam proporsi yang persis seperti yang Anda harapkan dari otak mamalia," kata Spool. Dengan populasi jenis sel yang diisolasi, para peneliti kemudian memeriksa secara sistematis apakah setiap populasi akan sesuai dengan fisiologi mamalia.

"Saat kami terus bergerak maju, berulang kali populasi sel ini bertindak seolah-olah mereka pada dasarnya berasal dari korteks mamalia dalam banyak cara fisiologis," kata Spool.

Remage-Healey menambahkan, "Korespondensi antara korteks pada mamalia dan apa yang kami tarik dengan tipe sel yang diidentifikasi secara molekuler pada burung cukup mencolok."

Baik pada burung dan mamalia, neuron ini dianggap mendukung fungsi kognitif tingkat lanjut, seperti memori, pengenalan individu, dan pembelajaran asosiatif, kata Spool.

Remage-Healey mengatakan penelitian tersebut, yang didukung oleh hibah NIH, membantu menggambarkan "hal-hal mendasar tentang bagaimana otak beroperasi." Mengetahui mur dan baut membangun fondasi yang diperlukan untuk mengembangkan terobosan yang dapat mengarah pada intervensi neurologis untuk gangguan otak.

"Ini dapat membantu kami mencari tahu apa keragaman otak yang ada di luar sana dengan membongkar sirkuit ini dan cara-cara membuatnya menjadi serba salah," kata Remage-Healey.

Powered By NagaNews.Net