Bagian Otak yang Rusak Akibat Isolasi Sosial di Masa Kanak-Kanak

Sebuah penelitian dari Icahn School of Medicine di Mount Sinai, mengidentifikasi sub-populasi tertentu dari sel-sel otak di korteks prefrontal, bagian penting dari otak yang mengatur perilaku sosial, yang diperlukan untuk kemampuan bersosialisasi yang normal di masa dewasa dan bersifat sangat rentan.

Temuan studi, yang muncul dalam Nature Neuroscience, menjelaskan peran sel-sel ini yang sebelumnya tidak dikenal, yang dikenal sebagai neuron korteks prefrontal medial yang memproyeksikan ke talamus paraventrikular, area otak yang menyampaikan sinyal ke berbagai komponen otak pads objek tikus. Jika temuan itu direplikasi pada manusia, itu dapat mengarah pada perawatan untuk gangguan kejiwaan yang terkait dengan isolasi.

“Selain mengidentifikasi sirkuit khusus ini di korteks prefrontal yang sangat rentan terhadap isolasi sosial selama masa kanak-kanak, kami juga menunjukkan bahwa sirkuit rentan yang kami identifikasi merupakan target yang menjanjikan untuk perawatan defisit perilaku sosial,” kata Hirofumi Morishita, MD, PhD , Associate Professor of Psychiatry, Neuroscience, and Ophthalmology di Icahn School of Medicine di Mount Sinai, anggota fakultas dari The Friedman Brain Institute dan Mindich Child Health and Development Institute, dan penulis senior makalah ini.

Secara khusus, peneliti menemukan bahwa, pada tikus jantan yang diberi isolasi sosial selama dua minggu setelah penyapihan menyebabkan kegagalan untuk mengaktifkan neuron korteks prefrontal medial yang memproyeksikan talamus paraventrikel selama paparan sosial di masa dewasa. Para peneliti menemukan bahwa isolasi remaja menyebabkan penurunan rangsangan neuron prafrontal yang memproyeksikan ke talamus paraventrikular dan peningkatan masukan penghambatan dari neuron terkait lainnya, menunjukkan mekanisme sirkuit yang mendasari defisit kemampuan bersosialisasi yang disebabkan oleh isolasi sosial remaja.

Untuk menentukan apakah pemulihan akut aktivitas proyeksi prafrontal ke talamus paraventrikel cukup untuk memperbaiki defisit kemampuan bersosialisasi pada tikus dewasa yang menjalani isolasi sosial remaja, tim menggunakan teknik yang dikenal sebagai optogenetik untuk secara selektif merangsang proyeksi prafrontal ke talamus paraventrikular. Para peneliti juga menggunakan kemogenetika dalam penelitian mereka. Sementara optogenetika memungkinkan para peneliti untuk menstimulasi neuron tertentu pada hewan yang bergerak bebas dengan pulsa cahaya sedangkan chemogenetics memungkinkan kontrol kimiawi non-invasif atas populasi sel. Dengan menggunakan kedua teknik ini, para peneliti dapat dengan cepat meningkatkan interaksi sosial pada tikus ini setelah cahaya atau obat diberikan kepada mereka.

“Kami memeriksa adanya defisit perilaku sosial sesaat sebelum stimulasi dan ketika kami memeriksa perilaku saat stimulasi sedang berlangsung, kami menemukan bahwa defisit perilaku sosial berbalik,” kata Dr. Morishita.

Mengingat bahwa defisit perilaku sosial adalah dimensi umum dari banyak gangguan perkembangan saraf dan kejiwaan, seperti autisme dan skizofrenia, identifikasi neuron prefrontal spesifik ini akan mengarah ke target terapeutik untuk perbaikan defisit perilaku sosial yang dimiliki oleh berbagai gangguan kejiwaan. Sirkuit yang diidentifikasi dalam penelitian ini berpotensi dapat dimodulasi menggunakan teknik seperti stimulasi magnetik transkranial dan / atau stimulasi arus searah transkranial.

Penelitian ini didukung oleh dana dari National Institutes of Health dan National Institute of Mental Health dan The Simons Foundation.

Jurnal Referensi:

• Kazuhiko Yamamuro, Michael B. Leventhal, Lucy K. Bicks, Daisuke Kato, Susanna Im, Yury Garkun, Kevin J. Norman, Keaven Caro, Meghan E. Flanigan, Masato Sadahiro, Klas Kullander, Schahram Akbarian, Scott J. Russo, Hirofumi Morishita. 2020. A prefrontal–paraventricular thalamus circuit requires juvenile social experience to regulate adult sociability in mice. Nature Neuroscience, Aug. 31, 2020; DOI: 10.1038/s41593-020-0695-6