Mekanisme Baru Memungkinkan Kontrol dan Pembentukan Memori Jangka Panjang

Perkenalan dalam sebuah pesta seringkali hanya angin lalu, masuk telinga kiri keluar telinga kanan. Namun, jika selama pesta hanya dua atau tiga kali bertemu seseorang, maka lebih mungkin bagi Anda untuk mengingat namanya. Otak Anda mengambil memori jangka pendek –sebagai pendahuluan– dan mengubahnya menjadi memori jangka panjang. Sebagai hasil studi, para peneliti Baylor College of Medicine mengungkapkan bahwa kunci molekuler dari aktivitas ini adalah mTORC2 dalam area otak yang disebut hipokampus.
“Konsolidasi memori merupakan proses yang mendasar,” ungkap Dr. Mauro Costa-Mattioli, asisten profesor ilmu saraf di Baylor College of Medicine, “Memori berada pada pusat identitas diri kita. Memori memungkinkan kita mengingat orang, tempat serta peristiwa dalam jangka waktu yang lama, bahkan seumur hidup. Dengan memahami mekanisme yang tepat soal penyimpanan memori dalam otak, akan membuka jalan ke arah pengembangan baru bagi pengobatan terhadap kondisi-kondisi yang berhubungan dengan kehilangan memori.”
Serat Aktin
Selama lima dekade terakhir, para ahli saraf telah mengetahui bahwa, untuk membuat memori yang tahan lama, tergantung pada kemampuan sel-sel otak (neuron) dalam mensintesis protein baru. Pada sebuah studi, yang dipublikasikan secara online dalam jurnal Nature Neuroscience, Costa-Mattioli bersama rekan-rekannya berhasil menemukan mekanisme baru penyimpanan memori dalam otak. mTORC2 yang baru mereka temukan dalam studi ini, diketahui berperan dalam meregulasi pembentukan memori dengan memodulasi serat aktin, suatu komponen penting dalam struktur arsitektur neuron.
“Serat aktin ini memungkinkan perubahan tahan-lama dalam penguatan sinaptik dan pada akhirnya menghasilkan memori jangka panjang,” tutur Huang Wei, pascasarjana Baylor College of Medicine dan penulis pertama dalam studi.
Lewat pengujian terhadap rekayasa genetik tikus, para peneliti melumpuhkan mTORC2 dalam hipokampus (area penting yang diperlukan untuk pembentukan memori) serta area-area di sekitarnya. Akibat dari lumpuhnya mTORC2 memungkinkan hewan ini memiliki memori normal berjangka pendek, namun, di sisi lain, mencegahnya dari pembentukan memori jangka panjang. Serupa dengan pasien manusia yang mengalami kerusakan pada hipokampusnya, tikus mutan tak lagi sanggup membentuk memori baru yang bisa bertahan lama.
Berdasarkan temuan Costa-Mattioli, peran mTORC2 ini terlestari dalam proses panjang evolusi dan cenderung relevan dengan manusia. Seperti halnya tikus tanpa mTORC2, kegagalan menyimpan memori jangka panjang juga terjadi pada lalat buah yang mengalami kelumpuhan fungsi mTORC2.
“Mengingat lalat dan tikus pernah berbagi nenek moyang yang sama pada 500 juta tahun lalu, maka ini sungguh luar biasa dan menunjukkan bahwa fungsi mTORC2 dalam pengaturan memori memang terlestarikan,” ujar Dr. Gregg Roman, direktur Institut Biologi dan Perilaku di University of Houston, yang turut berkontribusi dalam berbagai eksperimen lalat.
Membentuk Memori Jangka Panjang
Hal utama yang ingin dicapai dalam bidang ilmu saraf memori dan, dalam cakupan tertentu, juga menjadi tujuan dari berbagai upaya industri untuk bisa memproduksi “obat pintar”, adalah menemukan molekul-molekul yang mempromomosikan pembentukan memori jangka panjang, ungkap Costa-Mattioli. “Oleh karena itu, kami bertanya-tanya, apakah dengan mengaktifkan mTORC2, atau bahkan mengaktifkan polimerisasi aktinnya sendiri, kita bisa membentuk memori jangka panjang dengan lebih mudah,” tambah Dr. Ping Juni Zhu, asisten profesor ilmu saraf di Baylor College of Medicine, rekan penulis pertama dan ilmuwan senior di laboraturium Costa-Mattioli.
Tim riset telah mengidentifikasi sebuah molekul kecil (obat) yang mengaktifkan mTORC2, dan alhasil polimerisasi aktin serta merta tidak hanya meningkatkan kekuatan sinaptik di antara sel-sel saraf, tapi juga pembentukan memori jangka panjang. Selain itu, tim juga menemukan bahwa polimerisasi aktin yang dipromosikan secara langsung, dengan obat kedua, membuat memori jangka panjang dapat dihasilkan dengan lebih mudah.
Tim Costa-Mattioli telah mengidentifikasi dua jenis obat peningkat-memori, tapi bisakah kedua obat ini meningkatkan memori pada manusia? Mungkin terlalu dini untuk bisa dijawab.
“mTORC2, sejauh yang yang kami tahu, merupakan target baru yang benar-benar potensial bagi perawatan terapi berbagai gangguan pada manusia,” lanjut Huang, “Dalam beberapa tahun ke depan, saya memprediksi, kita akan melihat banyak studi yang berfokus pada mTORC2 sebagai sebuah target.”
Koktail Memori
Tujuan jangka pendek Costa-Mattioli adalah mengidentifikasi gangguan-gangguan kognitif pada manusia akibat lumpuhnya aktivitas mTORC2, serta melihat apakah perbaikan mTORC2 ini dapat pula menormalkan kembali fungsi memori yang rusak akibat penuaan atau bahkan penyakit Alzheimer. Namun dengan hanya sebuah molekul kecil saja tidak akan mungkin melakukan pekerjaan itu. Sama halnya dengan pengobatan HIV atau kanker, ia yakin bahwa kombinasi dari molekul-molekul kecil yang mengembangkan aspek berbeda pada pembentukan memori, akan dibutuhkan untuk bisa secara efisien mengobati berbagai gangguan kognitif.
“Kita harus mulai berpikir tentang ‘koktail memori’ yang efisien daripada sejenis ‘pil memori’. Satu molekul saja mungkin tak cukup. Kita mungkin masih bertahun-tahun jauhnya dari pengobatan yang pasti. Namun saya yakin kita sudah pasti berada di jalur yang tepat,” ujarnya.
Para peneliti lain yang turut bagian dalam riset ini adalah Hongyi Zhou, Loredana Stoica dan Mauricio Galiano, semua dari Baylor College of Medicine; Krešimir Krnjevic dari McGill University di Montreal, Kanada, serta Zhang Shixing dari University of Houston.
Pendanaan untuk riset ini berasal dari National Institute of Mental Health (Grant MH 096816), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (Grant NS 076708), Searle Award (Grant 09-SSP-211P), sebuah penghargaan Whitehall, George and Cynthia Mitchell Foundation, National Institutes of Health (Grant MH091305) dan Texas Norman Hackerman Advanced Research Program Award.
Kredit: Baylor College of Medicine
Jurnal: Wei Huang, Ping Jun Zhu, Shixing Zhang, Hongyi Zhou, Loredana Stoica, Mauricio Galiano, Krešimir Krnjevic, Gregg Roman, Mauro Costa-Mattioli. mTORC2 controls actin polymerization required for consolidation of long-term memory. Nature Neuroscience, 2013; DOI: 10.1038/nn

sumber :
http://www.faktailmiah.com/2013/03/07/mekanisme-baru-memungkinkan-kontrol-dan-pembentukan-memori-jangka-panjang.html