Apa Pruning Synaptic?

Konten

• Definisi
• Kepiye cara kerja pemangkasan sinaptik?
• Kapan pemangkasan sinaptik kedadeyan?
• Tahap embrio awal nganti 2 taun
• Umur 2 nganti 10 taun
• Umur remaja
• Diwasa dini
• Apa pemangkasan sinaptik nerangake wiwitan skizofrenia?
• Apa pruning sinaptik digandhengake karo autisme?
• Endi riset babagan pemangkasan sinaptik?

Definisi

Pemangkasan sinaptik minangka proses alami sing ana ing otak antarane bocah cilik lan diwasa. Sajrone pruning synaptic, otak ngilangake sinaps ekstra. Sinapsis minangka struktur otak sing ngidini neuron ngirim sinyal listrik utawa kimia menyang neuron liyane.

Pemangkasan sinaptik dianggep minangka cara otak kanggo nyopot koneksi ing otak sing ora dibutuhake maneh. Peneliti bubar ngerti manawa otak luwih "plastik" lan bisa dibentuk tinimbang sadurunge dipikirake. Pemangkasan sinaptik minangka cara awak njaga fungsi otak sing luwih efisien nalika saya tuwa lan sinau informasi kompleks anyar.

Amarga luwih akeh sinau babagan pemangkasan sinaptik, akeh peneliti uga kepengin weruh apa ana hubungane antarane pemangkasan sinaptik lan kedadeyan kelainan tartamtu, kalebu skizofrenia lan autisme.

Kepiye cara kerja pemangkasan sinaptik?

Sajrone bayi, otak ngalami tuwuh akeh. Ana bledosan pembentukan sinapsula ing antarane neuron sajrone perkembangan otak wiwitan. Iki diarani sinaptogenesis.

Sinaptogenesis periode sing cepet iki nduwe pengaruh penting ing sinau, pembentukan memori, lan adaptasi ing awal umur. Umure udakara 2 nganti 3 taun, jumlah sinapsis kena level puncak. Nanging ora suwe sawise periode pertumbuhan sinaptik iki, otak wiwit mbusak sinaps sing ora dibutuhake maneh.

Sawise otak mbentuk sinaps, otak bisa dadi kuwat utawa ringkih. Iki gumantung sepira kerepe synapses. Kanthi tembung liyane, proses kasebut ngetutake prinsip "gunakake utawa ilang": Sinaps sing luwih aktif dikuatake, lan sinaps sing kurang aktif dadi ringkih lan pungkasane bisa dipotong. Proses ngilangi sinaps sing ora relevan sajrone wektu kasebut diarani pemangkasan sinaptik.

Pruning synaptic awal biasane dipengaruhi dening gen kita. Mengko, adhedhasar pengalaman kita. Kanthi tembung liya, manawa sinaps dipotong utawa ora dipengaruhi dening pengalaman bocah sing tuwuh karo jagad sing ana ing sekitare. Rangsangan pancet nyebabake sinapsis tuwuh lan dadi permanen. Nanging yen bocah ora nampa stimulasi, otak bakal tetep ora sithik sambungan kasebut.

Kapan pemangkasan sinaptik kedadeyan?

Wektu pemangkasan sinaptik beda-beda miturut wilayah otak. Sawetara pruning synaptic diwiwiti wiwit wiwitan, nanging pruning paling cepet kedadeyan antara umur 2 lan 16 taun.

Tahap embrio awal nganti 2 taun

Pangembangan otak ing embrio diwiwiti mung sawetara minggu sawise meteng. Ing wulan kaping pitu nalika ngandut, janin mulai ngetokake gelombang otak dhewe. Neuron lan sinapsis anyar dibentuk dening otak kanthi tingkat dhuwur banget sajrone wektu iki.

Sajrone taun pisanan urip, jumlah sinaps ing otak bayi tuwuh luwih saka sepuluh kali lipat. Ing umur 2 utawa 3, bayi duwe udakara 15.000 sinapsis saben neuron.

Ing korteks visual otak (bagean sing tanggung jawab kanggo sesanti), produksi sinaps tekan pucuk udakara udakara 8 wulan. Ing korteks prefrontal, tingkat puncak sinapsis kedadeyan nalika taun pisanan urip. Bagean otak iki digunakake kanggo macem-macem prilaku sing kompleks, kalebu perencanaan lan kepribadian.

Umur 2 nganti 10 taun

Sajrone taun kapindho urip, jumlah sinapsis mudhun sacara dramatis. Pemangkasan sinaptik kedadeyan cepet banget antara umur 2 lan 10. Sajrone wektu iki, udakara 50 persen sinaps ekstra diilangi. Ing korteks visual, pruning terus nganti umur 6 taun.

Umur remaja

Pemangkasan sinaptik terus nganti remaja, nanging ora cepet kaya sadurunge. Gunggunge sinapsis wiwit stabil.

Nalika peneliti nate mikir otak mung nyukur sinaps nganti awal remaja, kamajuan anyar nemokake periode pemangkasan kaloro nalika pungkasan remaja.

Diwasa dini

Miturut riset sing luwih anyar, pruning sinaptik sejatine terus diwasa lan mandheg ing pungkasan taun 20-an.

Menarik, sajrone wektu iki, pruning biasane kedadeyan ing korteks otak sadurunge, yaiku bagean saka otak sing melu proses nggawe keputusan, pangembangan kepribadian, lan mikir kritis.

Apa pemangkasan sinaptik nerangake wiwitan skizofrenia?

Panliten sing ndeleng hubungan antara pemangkasan sinaptik lan skizofrenia isih ana ing tahap wiwitan. Teori kasebut yaiku manawa otak skizofrenia "over-pruned", lan over-pruning iki disebabake dening mutasi genetik sing mengaruhi proses pemangkasan sinaptik.

Contone, nalika peneliti ndeleng gambar otak wong sing kelainan mental, kayata skizofrenia, dheweke nemokake yen wong sing kelainan mental kurang sindrom ing wilayah prefrontal dibandhingake karo otak wong sing ora kelainan mental.

Banjur, jaringan otak post-mortem dianalisis lan DNA sing dianalisis saka luwih saka 100.000 wong lan nemokake manawa wong sing duwe skizofrenia duwe varian gen tartamtu sing bisa digandhengake karo akselerasi proses pemangkasan sinaptik.

Luwih akeh riset sing dibutuhake kanggo ngonfirmasi hipotesis manawa pruning sinaptik sing ora normal nyumbang kanggo skizofrenia. Nalika iki isih adoh, pruning synaptic bisa uga nuduhake target perawatan sing apik kanggo wong sing kelainan mental.

Apa pruning sinaptik digandhengake karo autisme?

Para ilmuwan isih durung nemokake sebab autisme sing bener. Kayane ana macem-macem faktor sing lagi diputer, nanging bubar iki, panliten nuduhake hubungan antarane mutasi gen tartamtu sing ana gandhengane karo fungsi sinaptik lan gangguan spektrum autisme (ASD).

Beda karo panelitian babagan skizofrenia, sing miturut teori yen otak wis "kakehan," panaliti hipotesis manawa otak wong sing duwe autisme bisa uga "kurang dipotong." Secara teoritis, pruning under-pruning iki nyebabake sinapses sing berlebihan ing sawetara bagean otak.

Kanggo nyoba hipotesis iki, peneliti nyinaoni jaringan otak saka 13 bocah lan remaja kanthi autisme lan tanpa autisme sing tilar donya antarane umur 2 lan 20. Para ilmuwan nemokake manawa otak para remaja kanthi autisme duwe sinapsis luwih akeh tinimbang otak para remaja neurotipe . Bocah cilik ing kaloro klompok kasebut duwe jumlah sinapsis sing padha. Iki nuduhake manawa kondhisi bisa uga kedadeyan nalika proses pemangkasan. Panaliten iki mung nuduhake beda sinapses, nanging ora prabédan iki bisa uga sebab utawa akibat saka autisme, utawa mung asosiasi.

Teori under-pruning iki bisa mbantu nerangake sawetara gejala umum saka autisme, kayata kakehan sensitivitas kanggo gangguan, lampu, lan pengalaman sosial, uga kejang epilepsi. Yen ana kakehan sinapsis sing dipecat sekaligus, wong sing duwe autisme bisa uga nemu swara sing kakehan tinimbang nanggepi otak sing disetel.

Kajaba iku, panliten kepungkur ngubungake autisme karo mutasi gen sing tumindak ing protein sing dikenal minangka mTOR kinase. MTOR sing akeh banget aktif ditemokake ing otak pasien autisme. Kegiatan sing akeh banget ing jalur mTOR uga wis ditampilake digandhengake karo produksi sinaps sing berlebihan. Siji panliten nemokake yen tikus kanthi mTOR sing overaktif duwe cacat ing pruning sinaptik lan nuduhake prilaku sosial kaya ASD.

Endi riset babagan pemangkasan sinaptik?

Pemangkasan sinaptik minangka bagean penting saka pangembangan otak. Kanthi nyingkirake sinaps sing wis ora digunakake maneh, otak dadi luwih efisien nalika sampeyan tuwa.

Saiki, umume ide babagan pangembangan otak manungsa nggambarake gagasan plastisitas otak iki. Peneliti saiki golek cara kanggo ngontrol pruning nganggo obat-obatan utawa terapi sing ditarget. Dheweke uga ngupayakake cara nggunakake pangerten anyar babagan pemangkasan sinaptik iki kanggo nambah pendhidhikan bocah. Peneliti uga sinau kepiye bentuk sinapsis sing bisa nyebabake cacat mental.

Proses pemangkasan sinaptik bisa uga dadi target perawatan kanggo wong sing ngalami kondhisi kaya skizofrenia lan autisme. Nanging, panelitian isih ana ing tahap wiwitan.