Myelin terlibat dalam pembelajaran keterampilan motorik

  Para ilmuwan secara tak terduga menemukan bahwa fungsi sel glial otak (bukan neuron) dalam memproduksi selubung mielin baru sangat penting untuk mempelajari keterampilan motorik.  Sebuah studi yang diterbitkan dalam Science edisi 16 Oktober menunjukkan bahwa perubahan pada myelin, lapisan isolasi pada akson neuron, memainkan peran penting dalam mempelajari keterampilan motorik. Tikus rekayasa genetika yang tidak mampu memproduksi selubung mielin jauh lebih buruk dalam mempelajari keterampilan motorik baru daripada kontrol.  ”Artikel ini dengan jelas menunjukkan bahwa kemampuan untuk menghasilkan mielin baru diperlukan bagi tikus dewasa untuk mempelajari keterampilan motorik yang kompleks,” kata Gabriel Corfas dari University of Michigan, yang menulis artikel ulasan tentang penelitian ini dalam Science edisi saat ini.  Pembelajaran telah lama dianggap sebagai hasil dari perubahan anatomi atau fungsi neuron. Studi ini menantang pandangan itu, karena mielin dihasilkan oleh oligodendrosit. “Artikel ini sangat mengejutkan karena artikel ini memberi tahu kita bahwa sel glial sebenarnya melakukan pekerjaan yang lebih penting,” kata Profesor Robin Franklin dari University of Cambridge. “Sekarang ada semakin banyak bukti bahwa sel glial memiliki peran mendasar dan penting di otak.” Studi ini mengungkapkan perubahan dalam cara otak mengakses informasi dan mengubah pemahaman tentang mekanisme kerja otak.  Eksperimen pencitraan resonansi magnetik pada manusia dan tikus telah mengaitkan pembelajaran keterampilan motorik dengan perubahan materi putih otak, yang terdiri atas akson yang terbungkus selubung mielin. Namun demikian, belum jelas bagaimana perubahan ini terjadi. William Richardson dari University College London memimpin tim peneliti yang secara selektif menonaktifkan gen Myrf, yang mengkodekan faktor pengatur mielin, dalam sel prekursor oligodendrosit dari tikus. Myrf biasanya tidak diekspresikan dalam sel prekursor oligodendrosit, meskipun diperlukan untuk diferensiasi oligodendrosit baru. “Myrf hanya diekspresikan ketika sel prekursor mulai berdiferensiasi, dan jika Myrf tidak ada, sel prekursor terjebak pada tahap ini,” kata Richardson. Dengan kata lain, kekurangan Myrf mencegah pembentukan oligodendrosit baru dan produksi selubung mielin baru. Namun, hal ini tidak memengaruhi oligodendrosit yang sudah ada.  Dibandingkan dengan tikus di mana satu salinan Myrf tidak aktif, kedua salinan memiliki lebih sedikit oligodendrosit baru dan mielin di corpus callosum, area yang menghubungkan dua belahan otak yang sangat dikemas dalam mielin dan dikaitkan dengan pembelajaran keterampilan motorik. Tikus yang tidak memiliki Myrf mengalami kesulitan belajar berlari di atas roda yang kompleks. Tikus normal, di sisi lain, mempelajari keterampilan ini dengan cepat dan meningkat setiap hari.  Para peneliti mengekspos tikus ke roda kompleks sebelum mengeluarkan Myrf. Studi ini menunjukkan bahwa untuk tikus yang telah mempelajari keterampilan, kehilangan Myrf tidak mempengaruhi seberapa cepat mereka bisa berlari, menunjukkan bahwa myelin mempengaruhi pembelajaran daripada mengingat atau koordinasi motorik.  ”Kita tahu bahwa sinapsis di antara neuron diperkuat ketika sirkuit saraf diaktifkan, dan hal ini dianggap mendasari pembelajaran saraf. Penguatan sinaptik ini dikenal sebagai peningkatan durasi panjang,” kata Richardson. “Studi kami menunjukkan bahwa selain mekanisme ini selama pembelajaran, sirkuit aktif perlu ditutupi oleh myelin.”  Langkah selanjutnya adalah Richardson dkk akan menyelidiki peran oligodendrosit dalam jenis pembelajaran lainnya. “Menemukan mekanisme baru yang terlibat dalam proses pembelajaran dapat memberikan target baru untuk gangguan dan meningkatkan kemampuan kita untuk belajar,” kata Richardson. Memahami peran yang dimainkan mielin dalam proses pembelajaran, juga bisa memberikan bantuan dalam penyakit demielinasi, seperti sklerosis multipel.  ”Studi ini merupakan tonggak sejarah dalam bidang penelitian myelin dan neurologi,” kata Franklin.