Kuncinya adalah “hormon cinta”.

Dalam upaya mengungkap misteri bagaimana otak kita menciptakan dan menyimpan ingatan, tim ilmuwan dari Universitas Sains Tokyo yang dipimpin oleh Profesor Akiyoshi Saitoh dan Junpei Takahashi membuat penemuan inovatif. Penelitian mereka, dipublikasikan di PLOS Satumenyelidiki peran bahan kimia otak alami yang dikenal sebagai oksitosin dalam meningkatkan daya ingat pada tikus.

Secara khusus, mereka menyelidiki bagaimana mengaktifkan neuron penghasil oksitosin di wilayah otak tertentu dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan hewan untuk mengenali objek dari waktu ke waktu. Studi ini tidak hanya menyoroti cara kerja kompleks fungsi kognitif kita, namun juga membuka jalan baru untuk mengatasi gangguan terkait memori.

Oksitosin: Hormon dengan efek luas

Oksitosin, yang sering dijuluki “hormon cinta”, dikenal karena perannya dalam memperkuat ikatan antara ibu dan bayi baru lahir, serta dalam hubungan romantis. Namun di luar efek emosionalnya, oksitosin adalah hormon peptida dengan peran kompleks di otak, yang memengaruhi berbagai fungsi kognitif termasuk pembelajaran dan memori. Oksitosin, diproduksi di hipotalamus dan bekerja di berbagai area otak, berikatan dengan reseptor spesifik dan memicu serangkaian sinyal seluler yang memengaruhi pelepasan neurotransmiter dan aktivitas neuron.

Motivasi penelitian terbaru ini berasal dari penelitian sebelumnya yang menunjukkan potensi oksitosin sebagai target terapi untuk penyakit demensia dan Alzheimer. Mengingat keterlibatan hormon dalam memori sosial, para peneliti fokus pada pemahaman apakah dan bagaimana oksitosin endogen—oksitosin yang diproduksi dalam tubuh—berkontribusi pada aspek memori nonsosial, seperti mengenali objek baru di lingkungan seseorang.

“Sebelumnya, berdasarkan penelitian yang menggunakan model penyakit Alzheimer pada tikus, kami menyarankan bahwa oksitosin mungkin merupakan kandidat terapi baru untuk demensia. Untuk menyelidiki hal ini lebih lanjut, dalam penelitian ini kami menyelidiki peran OXT endogen dalam fungsi kognitif tikus. Hal ini dilakukan dengan menggunakan teknik farmakogenetik untuk secara spesifik mengaktifkan neuron OXT di wilayah otak tertentu. Fungsi kognitif tikus kemudian dinilai menggunakan tugas pengenalan objek baru,” jelas Saitoh

Menjelajahi peran oksitosin dalam memori

Untuk menyelidiki efek oksitosin pada memori, para peneliti menggunakan pendekatan kemogenetik canggih untuk secara selektif mengaktifkan neuron penghasil oksitosin di nukleus paraventrikular (PVN) hipotalamus pada tikus. Metode ini memungkinkan kontrol yang tepat atas aktivitas neuron dan memberikan gambaran yang jelas tentang bagaimana oksitosin endogen mempengaruhi fungsi kognitif.

Penelitian ini melibatkan 51 tikus jantan, yang dimodifikasi secara khusus untuk memungkinkan aktivasi neuron oksitosin yang ditargetkan. Tikus tersebut menjalani serangkaian tes perilaku, termasuk Novel Object Recognition Task (NORT) dan Y-maze, untuk menilai kemampuan memori mereka. Dengan membandingkan perilaku tikus dengan neuron oksitosin teraktivasi dengan tikus yang memiliki aktivitas saraf normal, para peneliti dapat melihat kontribusi spesifik oksitosin terhadap proses memori.

Temuan: Oksitosin meningkatkan memori jangka panjang

Aktivasi neuron oksitosin di PVN tidak mempengaruhi memori spasial jangka pendek seperti yang ditunjukkan oleh uji Y-maze. Namun, ini secara signifikan meningkatkan memori pengenalan objek jangka panjang di NORT. Peningkatan ini dikaitkan dengan peningkatan aktivitas di nukleus supramammillary (SuM) dan dentate gyrus (DG) di hipokampus—wilayah otak yang diketahui terlibat dalam pembentukan dan pengambilan memori.

Eksperimen lebih lanjut menunjukkan bahwa aktivasi langsung akson pelepas oksitosin di SuM menghasilkan peningkatan signifikan dalam kemampuan tikus untuk mengenali objek baru. Hal ini menunjukkan jalur spesifik di mana oksitosin bertindak untuk memodulasi memori: dengan memengaruhi aktivitas saraf di SuM, yang pada gilirannya memengaruhi pemrosesan memori di hipokampus.

“Ada pandangan luas bahwa demensia cenderung berkembang lebih cepat di lingkungan di mana individu mengalami kesepian atau terbatasnya keterlibatan sosial. Namun, dasar ilmiah dari fenomena ini masih sulit dipahami. Penelitian kami berupaya menjelaskan peran penting dari lingkungan yang menstimulasi yang mengaktifkan oksitosin di otak dan berpotensi mengurangi perkembangan demensia,” kata Saitoh.

Keterbatasan dan arah masa depan

Meskipun penelitian ini menawarkan wawasan berharga mengenai peran oksitosin dalam memori, para peneliti mengakui keterbatasannya. Misalnya, penelitian ini dilakukan secara eksklusif pada tikus jantan, sehingga pertanyaan apakah mekanisme serupa juga berhasil pada tikus betina masih belum terjawab. Selain itu, fokus pada aktivasi kemogenetik neuron oksitosin berarti bahwa temuan ini mungkin tidak secara langsung diterjemahkan ke dalam kondisi alami, di mana pelepasan oksitosin dipengaruhi oleh banyak faktor.

Penelitian di masa depan perlu mengeksplorasi dinamika ini lebih jauh, sehingga berpotensi memperluas cakupan untuk mencakup subjek perempuan, dan menguji efek oksitosin pada berbagai tahap pembentukan dan pengambilan memori. Selain itu, memahami interaksi antara oksitosin dan neurotransmiter lain yang terlibat dalam memori dapat menjelaskan target terapi baru untuk gangguan memori dan demensia.

Penelitian, “Proyeksi oksitosinergik dari hipotalamus ke inti supramammillary mendorong memori pengenalan pada tikus,” ditulis oleh Junpei Takahashi, Daisuke Yamada, Wakana Nagano, Yoshitake Sano, Teiichi Furuichi, dan Akiyoshi Saitoh.