Pengalaman Hidup Dapat Membentuk Aktivitas Kekuatan Seluler Otak

Pengalaman Hidup Dapat Membentuk Aktivitas Kekuatan Seluler Otak

Oleh Diana Kwon

Caroline Trumpff, asisten profesor psikologi medis di Columbia University Irving Medical Center di New York City, telah lama tertarik pada hubungan pikiran-tubuh. Meskipun banyak penelitian telah memberikan bukti mengenai hubungan ini, masih jarang melihat pengetahuan ini diterapkan pada praktik klinis, katanya. Hal ini karena masih sulit untuk menelusuri jalur langsung dari keadaan kehidupan—jaringan keluarga dan teman yang luas atau, sebaliknya, masa kanak-kanak yang sulit—hingga apa yang terjadi pada tingkat molekuler. Kesenjangan inilah yang menjadi alasan Trumpff tertarik pada mitokondria. Dengan menyelidiki bagaimana struktur seluler kecil ini memediasi efek pikiran pada tubuh dan tubuh pada pikiran, ia berharap dapat meyakinkan orang untuk lebih serius memperhatikan peran faktor psikososial dalam kesehatan.

Memahami mitokondria adalah awal yang baik. Masalah mitokondria mungkin menjadi akar dari berbagai kelainan dan penyakit otak, mulai dari skizofrenia hingga penyakit Parkinson. Tapi apa yang menyebabkan masalah pada mitokondria kita? Bukti dari penelitian sebelumnya, sebagian besar pada hewan, menunjukkan stres psikologis sebagai faktor utama.

Untuk menyelidiki hubungan antara kondisi mental dan mitokondria, Trumpff dan rekannya menganalisis data dari Religious Orders Study (ROS) dan Memory and Accelerated Aging Project (MAP)—dua penilaian besar dan berkelanjutan mengenai penuaan dan demensia yang telah merekrut ribuan orang berusia 65 tahun. dan lebih tua di seluruh AS Untuk penelitian ini, yang dikenal secara kolektif sebagai ROSMAP, para peneliti secara teratur melacak kesehatan mental dan fisik peserta—dan, setelah kematian, memeriksa otak mereka yang disumbangkan.

Tentang mendukung jurnalisme sains

Jika Anda menyukai artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan langganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.

Untuk studi Trumpff, tim melihat secara khusus apakah ada hubungan antara pengalaman hidup yang dilaporkan oleh para peserta dan karakteristik mitokondria di korteks prefrontal dorsolateral, wilayah otak yang terlibat dalam pengaturan emosi dan fungsi eksekutif, seperti pemecahan masalah dan perencanaan. Pengalaman hidup mencakup pengalaman yang berhubungan dengan kesehatan mental yang lebih baik (seperti merasakan tujuan hidup dan memiliki jaringan sosial yang luas) dan pengalaman yang berdampak negatif pada kesejahteraan psikologis (seperti pengalaman masa kecil yang buruk dan isolasi sosial).

Analisis para peneliti, yang mencakup data dari 400 peserta ROSMAP, mengungkapkan bahwa pengalaman positif paling erat kaitannya dengan lebih banyak kompleks mitokondria I, kelompok protein utama yang terlibat dalam fosforilasi oksidatif, proses di mana mitokondria menghasilkan energi. Sebaliknya, pengalaman negatif dikaitkan dengan rendahnya kelimpahan kompleks protein yang sama. Hasilnya dipublikasikan pada 18 Juni pukul Prosiding National Academy of Sciences AS.

Temuan ini, kata Trumpff, menunjukkan bahwa pengalaman kita mungkin berdampak pada bagaimana komponen seluler kecil ini dapat mengubah aktivitasnya—meningkatkan atau menurunkan produksi energi—sebagai respons terhadap berbagai kondisi kehidupan. Rangkaian peristiwa ini mungkin juga mengarah ke arah yang berlawanan: perbedaan fungsi mesin mitokondria dapat memengaruhi kesehatan mental dengan cara yang menentukan jenis pengalaman yang akan dialami seseorang. Trumpff mengatakan kemungkinan kedua hal tersebut terjadi karena penelitian sebelumnya—kebanyakan pada otak tikus—telah menunjukkan bahwa stres kronis dapat mengubah mitokondria dan cacat mitokondria dapat mengubah perilaku.

Penelitian sebelumnya yang meneliti mitokondria di luar otak juga mendukung hasil ini. Pada tahun 2018, misalnya, Martin Picard, ahli psikobiologi mitokondria di Columbia dan salah satu penulis studi terbaru, menemukan bahwa suasana hati dan tingkat stres seseorang memengaruhi fungsi mitokondria dalam sel kekebalan yang dikenal sebagai leukosit. (Sel kekebalan biasanya digunakan dalam jenis penelitian ini karena ditemukan di dalam darah, sehingga lebih mudah diakses dibandingkan sel otak, yang biasanya hanya dapat dipelajari setelah kematian.) Para peneliti juga menemukan tanda-tanda disfungsi mitokondria pada individu dengan gangguan mental. kesehatan. gangguan seperti depresi.

“Temuan penelitian ini menyoroti dampak signifikan faktor psikososial—pengalaman positif dan negatif—terhadap fungsi mitokondria otak,” kata Audrey Tyrka, ilmuwan translasi yang mempelajari stres, trauma, dan ketahanan di Brown University dan tidak terlibat dalam hal ini. . bekerja. “Kita tahu bahwa hal ini, pada gilirannya, dapat mempengaruhi fungsi kognitif, kondisi kejiwaan, dan kesejahteraan secara umum.” Penting, tambahnya, untuk melakukan analisis yang sama pada sampel yang lebih beragam. Karena 98 persen peserta berkulit putih, penelitian ini tidak dapat mengatasi potensi masalah ras atau etnis tertentu, seperti paparan stres yang timbul dari rasisme sistemik dan kesenjangan kesehatan terkait, kata Tyrka.

Karena peserta ROSMAP semuanya berusia 65 tahun ke atas ketika penelitian dimulai, pertanyaan terbuka lainnya adalah apakah ada hubungan yang sama antara pengalaman hidup dan fungsi mitokondria otak pada individu yang lebih muda. Dalam penelitian sebelumnya, Iris-Tatjana Kolassa, seorang biopsikolog klinis di Universitas Ulm di Jerman, dan rekan-rekannya menemukan bahwa pada wanita dewasa, trauma masa kanak-kanak dikaitkan dengan peningkatan, bukan penurunan, produksi energi mitokondria dalam sel kekebalan setelah melahirkan.

Salah satu penjelasan atas perbedaan ini, menurut Kolassa, adalah penelitiannya mengamati periode pascapersalinan, yang biasanya merupakan masa stres yang juga dikaitkan dengan peradangan. Cara mitokondria merespons selama kejadian tersebut mungkin berbeda dibandingkan saat kondisi normal. Kemungkinan lain adalah bahwa stres dapat menyebabkan peningkatan produksi energi mitokondria dalam jangka pendek—dan, seiring berjalannya waktu, hal ini dapat menyebabkan kerusakan yang mengakibatkan penurunan kapasitas mitokondria di usia tua. Ada kemungkinan juga mitokondria di sel kekebalan merespons secara berbeda dibandingkan di otak, menurut Trumpff.

Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi hubungan psikososial-mitokondria yang ditemukan oleh tim Trumpff, penelitian itu sendiri merupakan temuan provokatif yang menambah semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa keadaan pikiran dan pengalaman sebelumnya seperti trauma awal kehidupan dapat membentuk fungsi mitokondria. kata Vidita Vaidya, seorang ahli saraf di Tata Institute of Fundamental Research di India, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Saat ini, juri masih belum mengetahui alasannya—tetapi ada sesuatu di sini yang sangat menarik dan perlu ditelusuri lebih jauh.”