Anda berjalan sendirian di hutan ketika, tiba-tiba, Anda memata-matai serigala. Anda berebut di belakang pohon dan mengintip dari balik batang. Bahkan dari kejauhan Anda bersumpah Anda dapat melihat gigi seri binatang itu berkilau, tetapi itu cukup jauh sehingga tampaknya tidak memperhatikan Anda. Apakah Anda mengabaikan serigala dan melanjutkan perjalanan, atau tetap diam?
Menurut penelitian baru, reaksi Anda mungkin kurang berkaitan dengan menganalisis situasi secara logis dan lebih banyak berkaitan dengan bagaimana apa yang disebut "sel keberanian" di otak Anda menyala sebagai respons terhadap ancaman. Otak kita telah dipersiapkan sejak tahap awal evolusi untuk merespons risiko agar kita tetap aman, tetapi tidak semua skenario berisiko sama parahnya dengan serigala lapar di hutan — dan kadang-kadang pikiran kita membanjiri kita dengan ketakutan ketika tidak ada risiko sama sekali.
Para ilmuwan dari Universitas Uppsala di Swedia dan Universitas Federal Rio Grande do Norte di Brasil telah menunjukkan satu utas dari jaringan kognitif yang mengendalikan kecemasan: oriens lacunosum-moleculare interneuron, atau sel OLM. Sel-sel otak ini aktif untuk memberi tahu kami bahwa kami aman dalam situasi yang berisiko, dan mereka mungkin menyediakan metode baru untuk mengatasi efek melemahkan gangguan kecemasan.
Sel-sel OLM ditemukan dalam hippocampus, sepotong kecil tisu di bagian tengah otak yang terkenal karena perannya melakukan ingatan jangka pendek hingga jangka panjang. Lebih khusus, sel-sel OLM hidup di ventral hippocampus, yang memuncak di bagian dalam bagian otak berbentuk kuda laut. Sementara hippocampus punggung berlawanan menyala selama fungsi kognitif spasial, hippocampus ventral telah dikaitkan dengan emosi termasuk kecemasan.
Diagram hippocampus di otak manusia. ( Anatomi Tubuh Manusia, Henry Gray) "Hanya dalam sepuluh tahun terakhir, para ilmuwan telah mulai menghargai perbedaan antara hippocampus ventral dan dorsal, " kata Sanja Mikulovic, penulis utama studi baru di Nature Communications dan seorang peneliti postdoctoral di Universitas Uppsala. “Ketika kami mulai menyelidiki, kami melihat aktivitas berbeda yang terkait dengan pemrosesan informasi emosional muncul di ventral hippocampus.”
Kunci untuk memisahkan kedua wilayah ini dan fungsinya adalah mengukur getarannya. Otak kita menghasilkan gelombang dengan rentang frekuensi yang menentukan pikiran dan tindakan kita. (Ilmuwan saraf tahu banyak tentang bagaimana getaran ini terjadi, struktur dan kimianya, tetapi secara signifikan lebih sedikit tentang alasannya.) Gelombang theta tipe 1, yang frekuensinya lebih tinggi, telah terbukti beriak melalui hippocampus dorsal ketika seekor hewan bergerak dan menjelajah. Sebaliknya, gelombang theta tipe 2 frekuensi rendah muncul di ventral hippocampus selama situasi yang penuh tekanan, seperti menghadapi predator.
Meskipun kedua jenis gelombang theta lazim di hippocampus, mereka menempati sirkuit unik di bagian punggung dan perut. Bayangkan Anda sedang berusaha menemukan jalan pulang dari kerja. Pada saat itu, kata Mikulovic, gelombang theta tipe 1 melonjak melewati hippocampus dorsal untuk menarik peta spasial rute rumah Anda. Tetapi jika Anda melihat hewan aneh dan mengancam menyeberang jalan, gelombang theta tipe 2 secara bersamaan akan muncul di ventral hippocampus. Untuk memutuskan apakah akan melanjutkan atau kembali, kedua jenis aktivitas theta berinteraksi satu sama lain dan mempengaruhi keputusan Anda.
Generasi dua gelombang theta yang berbeda pernah dianggap disebabkan oleh neurotransmitter tertentu, asetilkolin, serta kepekaan molekul terhadap anestesi. Ketika penelitian membantah teori ini, Mikulovic dan rekan-rekannya mulai bertanya-tanya apakah getaran yang berbeda datang dari sel yang menghasilkan gelombang. Para peneliti memutuskan untuk menargetkan sel-sel OLM, yang sebelumnya dikaitkan dengan respons kecemasan.
Tim tersebut menggunakan teknik yang disebut aktivasi optogenetik, yang memicu neuron peka cahaya menggunakan serat optik berwarna berbeda yang dimasukkan ke otak tikus. Mikulovic dan timnya menemukan bahwa mengaktifkan sel-sel OLM meningkatkan generasi gelombang theta tipe 2 di hippocampus, dan menghambat sel-sel menurunkan aktivitas tersebut. Sel-sel OLM, tampaknya, membuat gelombang di otak.
Para peneliti juga dapat menghubungkan generasi theta tipe 2 dengan peningkatan perilaku pengambilan risiko dalam menanggapi situasi yang memicu kecemasan. Para peneliti menempatkan tikus di arena melingkar dengan gumpalan rambut kucing yang bau di tengahnya. Tikus yang memiliki sel OLM mereka dirangsang lebih cenderung untuk mengeksplorasi lebih dekat ke pusat, sedangkan tikus yang memiliki sel OLM mereka terhambat tetap tinggal dengan ketakutan di pinggiran.
Ketika tikus memiliki sel-sel OLM mereka dirangsang, mereka berkelana lebih dekat ke sekelompok rambut kucing bau di pusat labirin melingkar. (Sanja Mikulovic et al.) Hasilnya menjanjikan, tetapi seperti semua yang ada di otak, ada lebih banyak nuansa untuk dijelajahi. Dalam penelitian lain, gelombang theta tipe 2 telah terbukti muncul pada hewan jantan di hadapan subjek perempuan, menunjukkan bahwa gelombang theta 2 mungkin tidak unik untuk kecemasan.
“Apakah [tikus] gelisah atau tertarik?” Mikulovic bertanya-tanya. “Kami tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa ada lebih banyak subtipe theta 2 sendiri. Kami ingin memahami bagaimana theta 2 berhubungan dengan perilaku yang berbeda. "
Seperti halnya emosi itu sendiri, otak itu kompleks dan sebagian besar tak terlukiskan. Satu momen menyebabkan banyak bagian otak yang berbeda, masing-masing dengan fungsinya masing-masing, untuk mengaktifkan dan berinteraksi. Memahami kontribusi setiap bagian dapat membantu kita memahami bagaimana kita memandang dunia dan lebih efektif mengendalikan reaksi kita terhadap persepsi itu.
Menghubungkan sel-sel OLM ke gelombang theta 2 membantu menjelaskan bagaimana hippocampus berinteraksi dengan bagian otak lainnya untuk menghasilkan respons terhadap kecemasan. Ventral hippocampus telah terbukti sering berinteraksi dengan prefrontal cortex dan amygdala, yang memainkan peran penting dalam pengambilan keputusan. Amigdala sederhana (secara metaforis disebut "otak kadal") menghasilkan respons ketakutan otonom, sementara korteks prefrontal yang berfungsi secara kognitif membantu membuat keputusan dalam menghadapi rangsangan yang menakutkan, menghambat amigdala saat dibutuhkan. Gelombang theta tipe 2 kemungkinan membantu mensinkronkan hippocampus ventral dengan daerah-daerah ini dengan secara harfiah menempatkan mereka pada panjang gelombang yang sama.
“Hippocampus berkomunikasi dengan keduanya dan kemudian mengirimkan informasi jenis tertentu untuk membantu membuat keputusan tentang takut atau tidak, ” kata Joshua Gordon, direktur Institut Nasional Kesehatan Mental. "Kami telah menemukan bahwa ketika ada kecemasan yang memicu stimulus di dunia, kita cenderung melihat peningkatan kemampuan [theta 2] dalam hippocampus untuk menyinkronkan dengan [theta 2] dalam struktur lain."
Bagian koronal menampilkan distribusi sel OLM di hippocampus ventrocaudal, menengah, dan dorsorostral. Kotak hijau mewakili posisi penghitungan sel di masing-masing irisan. (Sanja Mikulovic et al.) Gangguan kecemasan telah dikaitkan dengan hubungan yang terganggu antara korteks prefrontal dan amigdala, dan sekarang para peneliti tahu bahwa sel-sel OLM menghasilkan gelombang theta tipe 2, mereka dapat mengukir jalur baru untuk mengobati kecemasan. Seperti semua sel, sel OLM memiliki set reseptor dan sensitivitas yang unik yang dapat dimanipulasi untuk meningkatkan gelombang theta 2 dan memadamkan reaksi kecemasan penghambat atau tidak tepat. Menurut Gordon, saat ini ada dua cara utama untuk mengobati kecemasan: obat-obatan yang mengikat reseptor di seluruh otak dan psikoterapi untuk mengajarkan korteks prefrontal cara mengendalikan amigdala. Jalan ketiga potensial bisa menjadi obat yang dirancang untuk menargetkan reseptor dalam sel OLM untuk mengaktifkan gelombang theta tipe 2 ketika kecemasan terasa tidak terkendali.
Tapi Gordon memperingatkan terhadap solusi ceroboh. Sampai saat ini, penelitian hanya dilakukan pada tikus, sehingga tidak ada bukti pasti bahwa temuan ini langsung berlaku untuk manusia. Dia juga menunjukkan bahwa penelitian menunjukkan bahwa sel-sel OLM sensitif terhadap nikotin (yang khususnya mencerahkan bagi kita yang mengaitkan asap rokok untuk mengatasi kecemasan), tetapi merokok tidak boleh dianggap sebagai solusi jangka panjang untuk mengobati kecemasan karena kecanduan. properti dan efek samping buruk lainnya.
"Mengembangkan nikotin yang lebih baik untuk kecemasan tidak akan membawa kita ke jalur baru, " Gordon tertawa. "Tapi itu mulai mengatakan bagaimana kita bisa memperlakukan sel-sel OLM."
Dalam mesin kognitif otak yang selalu menegang, sel-sel OLM yang diminyaki dengan baik dapat menentukan kapan aman untuk berjalan dengan hati-hati melalui hal-hal yang berbahaya dan yang tidak dikenal. Tetapi bahkan jika otak kita mengikuti cetak biru dasar yang sama, setiap otak berperilaku sedikit berbeda. Ketika sel-sel OLM salah, otak kita bisa panik, bahkan ketika ancaman yang dirasakan benar-benar diatasi. Dengan mengidentifikasi peran masing-masing roda gigi seluler dalam mesin, para ilmuwan mungkin dapat mengatasi gangguan ini dan membantu otak kita berjalan sedikit lebih lancar.
