Alzheimer: Para saintis menemui punca pergolakan malam
Satu kajian baru telah menemui litar jam biologi yang dapat menjelaskan mengapa orang dengan penyakit Alzheimer atau bentuk demensia lain dapat menjadi lebih gelisah atau agresif pada awal malam.
Para penyelidik berharap penemuan mereka akan membawa kepada rawatan baru yang dapat menenangkan keagresifan dan kegelisahan yang dialami oleh individu dengan penyakit Alzheimer dan neurodegenerative lain sebagai sebahagian daripada keadaan yang dikenali sebagai "matahari terbenam."
Dalam kajian tikus yang mereka laporkan dalam jurnal Neurosains Alam, mereka menjelaskan, untuk pertama kalinya, bagaimana jam biologi menghubungkan ke sel otak, atau neuron, yang mengawal pencerobohan.
"Kami memeriksa litar otak jam biologi," kata penulis kajian kanan Prof Clifford B.Saper, ketua Jabatan Neurologi di Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, MA, "dan menemui hubungan dengan populasi neuron yang diketahui menyebabkan serangan ganas ketika dirangsang pada tikus jantan."
Apa itu matahari terbenam?
Sundowning adalah keadaan yang biasanya terlihat pada orang dengan penyakit Alzheimer, ketika tingkah laku menjadi gelisah, gelisah, dan agresif, disertai dengan kebingungan.
Namanya berasal dari kenyataan bahawa ia biasanya bermula atau bertambah buruk pada waktu petang atau awal petang - ketika matahari terbenam dan cahaya matahari mulai pudar. Malangnya, ini sering kali ketika pengasuh letih dan perlu berehat.
Kami belum mengetahui dengan tepat apa yang menyebabkan matahari terbenam. Kemungkinan yang dicadangkan termasuk kemurungan, keletihan yang berlebihan, kesakitan, atau bahkan kebosanan, kelaparan, dan dahaga.
Para penyelidik di sebalik kajian baru itu memilih untuk menyelidiki kemungkinan lain: perubahan otak yang disebabkan oleh penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer mengganggu jam biologi.
Mereka sangat tertarik untuk mengetahui apakah jam "langsung mengatur perilaku agresif."
Jam biologi dan irama sirkadian
Jam biologi adalah kumpulan protein tertentu yang berkomunikasi dengan sel di hampir setiap organ dan kebanyakan tisu di dalam badan.
Mereka bertindak balas terhadap perubahan cahaya dan gelap di lingkungan dan menimbulkan irama sirkadian - itu adalah perubahan fizikal, tingkah laku, dan mental yang "mengikuti siklus harian."
Sebilangan besar makhluk hidup, dari mikroba hingga tumbuh-tumbuhan dan haiwan, mempunyai irama sirkadian. Contohnya, terjaga pada siang hari dan tidur pada waktu malam adalah irama sirkadian yang timbul dari jam biologi yang bertindak balas terhadap perubahan tahap cahaya di persekitaran organisma.
Para saintis telah menemui bahawa gen yang membuat dan mengawal pelbagai komponen jam biologi sangat mirip pada manusia, tikus, lalat buah, kulat, dan banyak organisma lain.
Walaupun jam biologi dijumpai hampir di mana-mana di badan, semuanya diselaraskan oleh "jam induk" di otak.
Pada manusia, tikus, dan vertebrata lain, jam induk terletak di nukleus suprachiasmatic, yang merupakan sekelompok neuron di dalam kawasan hipotalamus otak. Kluster ini mengandungi sekitar 20,000 sel dan menerima isyarat secara langsung dari mata.
Corak pencerobohan Circadian
Untuk kajian mereka, Prof Saper dan rakan-rakannya mengukur frekuensi dan intensiti interaksi antara tikus jantan kerana "tikus penduduk" mempertahankan wilayah mereka terhadap "tikus penceroboh" yang dimasukkan ke dalam kandang mereka pada waktu yang berlainan dalam sehari.
Mereka melaporkan, untuk pertama kalinya dalam sebuah kajian yang diterbitkan, bahawa serangan pada tikus penyusup menunjukkan corak pencerobohan sirkadian - iaitu, intensiti dan frekuensi mereka bergantung pada waktu.
"Tikus," jelas Prof Saper, "cenderung lebih agresif pada awal malam di sekitar lampu padam, dan paling tidak agresif di pagi hari, di sekitar lampu menyala."
"Sepertinya agresivitas," lanjutnya, "tumbuh pada tikus selama lampu menyala, dan mencapai puncak sekitar akhir periode cahaya."
Dalam satu set eksperimen yang lain, para penyelidik memanipulasi jam biologi induk tikus dengan mengubah gen pada neuron yang mengaturnya.
Mereka mendapati bahawa ketika mereka menghentikan neuron jam induk dari tidak dapat membuat utusan kimia tertentu, atau neurotransmitter, tikus kehilangan corak pencerobohan sirkadian mereka. Keagresifan tetap tinggi sepanjang masa, tidak menunjukkan ketinggian dan rendah.
Para penyelidik kemudian menggunakan alat yang disebut optogenetik untuk memetakan rangkaian otak yang terlibat. Alat ini menggunakan sinar laser untuk merangsang dan mematikan sel otak yang disasarkan.
Jam biologi terikat dengan neuron pencerobohan
Para penyelidik menemui dua litar selari yang menghubungkan jam biologi dengan sub-kawasan otak yang disebut "bahagian ventrolateral dari hipotalamus ventromedial," yang diketahui dapat mengatur pencerobohan. Merangsang neuron di sini menyebabkan tikus menjadi ganas dan agresif.
Mereka menyimpulkan bahawa hasilnya menunjukkan rangkaian "fungsional" di mana "jam inti suprachiasmatic [master] mengatur pencerobohan."
Pola yang mereka amati pada tikus, kata Prof Saper, "meniru pola peningkatan agresi yang dilihat pada pasien saat matahari terbenam."
Ini menunjukkan bahawa litar itu rosak dalam beberapa cara pada penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer, katanya.
Penyelidikan lebih lanjut mengenai bagaimana rangkaian jam biologi ini berubah pada orang dengan penyakit Alzheimer sangat berguna dalam membantu meningkatkan kualiti hidup pesakit dan pengasuh.
"Sundowning sering menjadi alasan bahawa pesakit harus dilembagakan, dan jika doktor dapat mengendalikan litar ini untuk meminimumkan keagresifan pada akhir hari, pesakit mungkin dapat tinggal di rumah lebih lama."
Prof Clifford B. Saper
