Pada tahun 2023, larva ikan zebra dilihat melalui mikroskop di laboratorium Institut Pasteur di Paris.
Christophe Archambault/AFP Kredit foto: Getty Images
sembunyikan judul
Ganti judul
Christophe Archambault/AFP Kredit foto: Getty Images
Dosis tunggal ketamin anestesi dapat meredakan depresi berat selama berminggu-minggu.
Sebuah tim peneliti percaya bahwa salah satu alasannya mungkin karena obat tersebut menyebabkan perubahan jangka panjang pada sirkuit otak yang berhubungan dengan rasa menyerah. Laporan dalam buku harian saraf.
Tim peneliti menemukan hal itu di ikan zebraketamin mengubah sirkuit ini, memungkinkan ikan untuk bertahan dalam menghadapi kesulitan alih-alih menjadi pasif.
Ketahanan ini tampaknya berkaitan dengan sel-sel otak yang disebut sel stellate, yang memainkan peran sentral dalam sirkuit “menyerah”.
“Sesuatu terjadi di dalam sel-sel ini yang mengubah respons mereka terhadap kesulitan,” katanya Misha Ahrensadalah salah satu penulis penelitian dan pemimpin kelompok senior di Kampus Penelitian Janelia di Howard Hughes Medical Institute (HHMI). “Kami belum tahu apa itu.”
Namun jika para ilmuwan dapat menemukan jawabannya, kata Ahrens, mereka mungkin dapat mengembangkan ketamin dan obat psikotropika lainnya yang lebih efektif.
Ikan dan kesia-siaan
Penelitian tersebut melibatkan larva ikan zebra, yang berukuran lebih kecil dari sebutir beras dan terlihat seperti berudu.
“Ini transparan, jadi pada dasarnya Anda bisa melihat apa yang terjadi di seluruh otak pada saat yang bersamaan,” katanya Alex Chen Anggota lain dari Universitas Harvard.
Selama percobaan, ikan harus tetap diam agar para ilmuwan dapat memantau otaknya.
“Tapi kami tetap ingin rasanya seperti berenang di dunia maya,” kata Chen.
Tim mencapai hal ini dengan memproyeksikan gambar yang menunjukkan hewan-hewan tersebut bergerak maju sambil mengayunkan ekornya. Mereka kemudian beralih ke gambar yang tidak menunjukkan kemajuan apa pun yang dilakukan ikan tersebut.
“Ikan akan berenang lebih keras dan berjuang lebih keras pada awalnya,” kata Chen. Namun pada akhirnya, “itu akan berhenti dan diam di situ.”
Perilaku “menyerah” ini digunakan untuk menguji obat antidepresan pada hewan, khususnya tikus. Obat yang menjanjikan seringkali membuat hewan berjuang lebih lama sebelum menyerah.
Ketamin memiliki efek ini pada ikan zebra.
Sel bintang adalah kuncinya
Sementara itu, para peneliti menggunakan mikroskop berkekuatan tinggi untuk memantau aktivitas sel bintang.
Sel-sel otak berbentuk bintang ini mendukung dan berkomunikasi dengan neuron, yang bertanggung jawab atas perilaku dan pemikiran. Sebagian dari sel-sel ini juga bertindak sebagai peralihan antara perilaku aktif dan pasif.
Ketika salah satu ikan dalam percobaan menemukan bahwa usahanya untuk berenang sia-sia, aktivitas sel bintang di sirkuit peralihan ini mulai meningkat.
“Saat ambang batas tercapai, hewan akan menyerah, misalnya Tandai Dukeanggota tim lainnya dari Universitas Harvard.
Tim yakin ketamin dapat segera mengurangi aktivitas sel bintang. Namun pada awalnya justru sebaliknya.
“Ketika kami mengamati secara dekat fungsi ketamin, kami menemukan bahwa ketamin sebenarnya mengaktifkan astrosit dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh obat lain,” kata Duke.
Namun peningkatan tajam ini hanya berlangsung kurang dari satu jam, dan pada saat itu hewan-hewan tersebut tidak dapat bergerak karena efek anestesi ketamin.
Setelah obatnya habis, astrosit kembali ke tingkat aktivitas normal dan cenderung tetap di sana, bahkan ketika ikan sedang kesulitan.
Tim peneliti menemukan bahwa ketamin memiliki efek serupa pada sel-sel bintang di otak tikus.
Hasilnya menunjukkan bahwa perubahan jangka panjang pada sel-sel ini mungkin menjadi salah satu alasan mengapa ketamin terus meredakan depresi beberapa minggu setelah mengonsumsi obat tersebut.
Langkah selanjutnya, kata Ahrens, adalah mencari tahu secara pasti bagaimana ketamin mengubah cara kerja sel-sel bintang untuk mengurangi respons mereka terhadap stres.
Sementara itu, para peneliti mungkin ingin menggunakan ikan zebra untuk mempelajari bagaimana obat psikotropika tertentu berinteraksi dengan otak, katanya.
“Memahami mekanisme biologis secara prinsip juga penting untuk penemuan obat. Jika Anda mengetahui cara kerjanya, misalnya, akan lebih mudah untuk membuat varian obat yang lebih efektif.”
Ketamine, misalnya, dapat mengobati depresi tanpa efek samping yang membingungkan.
