CeAga: Pusat Otak yang Dapat Mematikan Rasa Sakit

Agak tak terduga, Mengaktifkan pusat otak ini malah mematikan rasa sakit. Itu juga terletak di daerah di mana beberapa orang akan berpikir untuk mencari pusat anti-nyeri, amigdala, yang sering dianggap sebagai rumah bagi emosi dan respons negatif, seperti respons pertarungan atau penerbangan dan kecemasan umum.

“Orang-orang percaya ada tempat sentral untuk menghilangkan rasa sakit, itu sebabnya plasebo bekerja,” kata penulis senior Fan Wang, profesor neurobiologi Morris N. Broad Distinguished di School of Medicine.

Pertanyaannya adalah di manakah pusat otak yang bisa mematikan rasa sakit?
Sebagian besar studi sebelumnya telah memfokuskan pada daerah mana yang dinyalakan oleh rasa sakit,” kata Wang. “Tapi ada begitu banyak daerah yang memproses rasa sakit, kamu harus mematikan semuanya untuk menghentikan rasa sakit. Sedangkan pusat yang satu ini dapat mematikan rasa sakit dengan sendirinya.”

Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya di laboratorium Wang melihat neuron yang diaktifkan, bukan ditekan, oleh anestesi umum.

Dalam sebuah studi 2019, mereka menemukan bahwa anestesi umum mempromosikan tidur gelombang lambat dengan mengaktifkan nukleus supraoptik otak. Tapi tidur dan rasa sakit terpisah, petunjuk penting yang mengarah pada temuan baru, yang muncul secara online 18 Mei di Nature Neuroscience. Para peneliti menemukan bahwa anestesi umum juga mengaktifkan subset spesifik dari neuron penghambat di amygdala pusat, yang mereka sebut neuron CeAga (CeA singkatan dari central amygdala; ga mengindikasikan aktivasi oleh general anesthesia).

Tikus memiliki amigdala pusat yang relatif lebih besar daripada manusia, tetapi Wang mengatakan dia tidak punya alasan untuk berpikir kita memiliki sistem yang berbeda untuk mengendalikan rasa sakit

Menggunakan teknologi yang dipelopori oleh laboratorium Wang untuk melacak jalur neuron yang diaktifkan pada tikus, tim menemukan bahwa CeAga terhubung ke banyak area otak yang berbeda, “yang mengejutkan,” kata Wang. Dengan memberi tikus stimulus rasa sakit ringan, para peneliti bisa memetakan semua wilayah otak yang diaktifkan rasa sakit.

Mereka menemukan bahwa setidaknya 16 pusat otak yang dikenal untuk memproses aspek sensorik atau emosional dari rasa sakit menerima input penghambatan dari CeAga. “Nyeri adalah respons otak yang rumit,” kata Wang. “Ini melibatkan respons sensorik, emosi, dan respons otonom (sistem saraf tak sadar). Mengobati rasa sakit dengan meredam semua proses otak ini di banyak bidang sangat sulit dicapai.

Tetapi mengaktifkan simpul kunci yang secara alami mengirimkan sinyal penghambatan ke pemrosesan rasa sakit ini akan lebih kuat. Menggunakan teknologi yang disebut optogenetika, yang menggunakan cahaya untuk mengaktifkan populasi kecil sel di otak, para peneliti menemukan mereka bisa mematikan perilaku peduli diri yang diperlihatkan tikus ketika merasa tidak nyaman dengan mengaktifkan neuron CeAga. Perilaku menjilat atau mengusap muka “benar-benar dihapuskan” saat lampu dinyalakan untuk mengaktifkan pusat anti-nyeri. “Ini sangat drastis,” kata Wang. “Mereka secara instan berhenti menjilat dan menggosok.”

Sebalilnya, Ketika para ilmuwan meredam aktivitas neuron CeAga ini, tikus merespons seolah penghinaan sementara menjadi intens atau menyakitkan lagi. Mereka juga menemukan bahwa ketamin dosis rendah, obat bius yang memungkinkan sensasi tetapi menghambat rasa sakit, mengaktifkan pusat CeAga dan tidak akan berfungsi tanpanya.

Sekarang para peneliti akan mencari obat yang hanya dapat mengaktifkan sel-sel ini untuk menekan rasa sakit sebagai pembunuh rasa sakit potensial di masa depan, kata Wang. “Hal lain yang kami coba lakukan adalah (transkriptom) mengurutkan keluar dari sel-sel ini,” katanya. Para peneliti berharap menemukan gen untuk reseptor permukaan sel yang langka atau unik di antara sel-sel khusus yang akan memungkinkan obat yang sangat spesifik untuk mengaktifkan neuron ini dan menghilangkan rasa sakit.

Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health (DP1MH103908, R01 DE029342, R01 NS109947, R01 DE027454), Holland-Trice Scholar Award, the W.M. Keck Foundation, dan persekutuan predoktoral dari National Science Foundation.

Jurnal Refrensi:

• Fan Wang.,Thuy Hua, Dongye Lu, Katsuyasu Sakurai, Bin Chen, Shengli Zhao, Jiwoo Kim, Luping Yin, Bao-Xia Han, Yong Chen, Jinghao Lu. 2020. General anesthetics activate a potent central pain-suppression circuit in the amygdala. Nature Neuroscience, 2020; DOI: 10.1038/s41593-020-0632-8