Ketika seekor tikus dilatih untuk menjadi takut akan bau tertentu, anak-anaknya akan lebih sensitif terhadap bau itu juga. Para peneliti mengatakan bahwa mengetahui bagaimana orang tua tikus dapat mempengaruhi keturunan mereka adalah langkah menuju memahami bagaimana orang tua manusia dapat menularkan beberapa gangguan kejiwaan kepada anak-anak mereka.
Trauma dapat melukai orang sehingga anak-anak mereka terpengaruh. Sejarah memberikan contoh generasi yang trauma oleh perang dan kelaparan, yang anak-anaknya mengalami perubahan fisiologi.
Sekarang para peneliti di Yerkes National Primate Research Center, Universitas Emory telah menemukan contoh hewan yang menyampaikan informasi yang lebih spesifik tentang pengalaman traumatis kepada keturunan mereka. Informasi itu datang bukan melalui komunikasi sosial, tetapi melalui warisan.
Kredit gambar: Shutterstock / anyaivanova
Para peneliti telah menemukan bahwa ketika seekor tikus belajar untuk menjadi takut akan bau tertentu, anak-anaknya akan lebih sensitif terhadap bau itu, walaupun anak-anak itu tidak pernah menjumpainya. Hasilnya dipublikasikan online Minggu, 1 Desember di Nature Neuroscience.
"Mengetahui bagaimana pengalaman orang tua mempengaruhi keturunan mereka membantu kita untuk memahami gangguan kejiwaan yang mungkin memiliki basis trans-generasi, dan mungkin untuk merancang strategi terapeutik," kata penulis senior Kerry Ressler, MD, PhD, profesor psikiatri dan ilmu perilaku di Sekolah Kedokteran Emory.
Ressler adalah penyelidik yang didukung oleh Howard Hughes Medical Institute di Pusat Penelitian Primata Nasional Yerkes, Universitas Emory. Penulis makalah pertama adalah rekan postdoctoral Brian Dias, PhD.
Dias dan Ressler melatih tikus untuk takut bau, dengan memasangkan paparan bau dengan sengatan listrik ringan. Mereka kemudian mengukur seberapa besar binatang itu terkejut menanggapi suara keras pada awal, dan dalam hubungannya dengan presentasi bau.
Yang mengejutkan, mereka menemukan bahwa anak dewasa yang naif dari tikus yang peka juga lebih terkejut menanggapi bau khusus yang telah ditakuti oleh satu orangtua. Selain itu, mereka lebih mampu mendeteksi sejumlah kecil aroma tertentu. Keturunan bau pada umumnya tidak lebih cemas; Dias mendapati bahwa mereka tidak lagi takut untuk menjelajahi area-area labirin yang terbuka.
Dias dan Ressler mengambil keuntungan dari penelitian sebelumnya tentang biologi deteksi bau. Para ilmuwan tahu bahwa asetonofen kimia mengaktifkan set sel tertentu di hidung dan gen "reseptor bau" tertentu dalam sel-sel itu.
Baik tikus ayah yang peka terhadap bau dan anak-anaknya memiliki lebih banyak ruang di bagian pengolah bau otak mereka, yang disebut bohlam penciuman, dikhususkan untuk bau yang mereka peka (lihat gambar).
Dias menemukan bahwa ibu dan ayah dapat menularkan kepekaan yang dipelajari terhadap suatu bau, meskipun para ibu tidak dapat melakukannya dengan anak-anak asuhnya, menunjukkan bahwa kepekaan tersebut tidak ditularkan melalui interaksi sosial. Calon ibu menerima pelatihan kejut-bau mereka sebelum (dan tidak selama) konsepsi dan kehamilan.
Warisan terjadi bahkan jika tikus dikandung oleh fertilisasi in vitro, dan sensitivitas bahkan muncul pada generasi kedua (cucu). Ini menunjukkan bahwa entah bagaimana, informasi tentang pengalaman yang berhubungan dengan bau tersebut sedang ditransmisikan melalui sperma atau telur.
Dias menemukan bahwa DNA dari sperma tikus ayah yang peka terhadap bau diubah. Ini adalah contoh dari perubahan "epigenetik": ditransmisikan tidak dalam urutan huruf-demi-huruf dari DNA, tetapi dalam kemasan atau modifikasi kimianya.
Pada tikus yang diajarkan untuk takut asetetenon, gen reseptor bau yang merespons asetonen memiliki pola metilasi yang berubah: modifikasi kimiawi dari DNA yang menyelaraskan aktivitas gen. Namun, tidak jelas apakah perubahan dalam gen itu cukup untuk membuat perbedaan dalam sensitivitas bau binatang.
"Sementara urutan gen yang mengkode reseptor yang merespons bau tidak berubah, cara gen diatur mungkin terpengaruh," kata Ressler. "Ada beberapa bukti bahwa beberapa efek umum dari perubahan diet dan hormon, serta trauma, dapat ditularkan secara epigenetik. Perbedaannya di sini adalah bahwa proses belajar sensitivitas-bau mempengaruhi sistem saraf - dan juga sel-sel reproduksi - dengan cara yang spesifik. "
Apa yang belum diketahui para peneliti:
Apakah efek ini dapat dibalik - jika orangtua yang peka kemudian belajar untuk tidak takut akan bau, apakah efeknya masih terlihat pada anak-anaknya?
Apakah itu hanya terjadi dengan bau? Bisakah tikus dilatih untuk takut pada suara tertentu, misalnya, menularkan kepekaan terhadap suara itu?
Apakah semua sel sperma atau sel telur mengandung tanda epigenetik yang menunjukkan sensitivitas bau?
Bagaimana informasi tentang paparan bau mencapai sperma atau telur?
"Kami benar-benar hanya menggaruk permukaan pada titik ini," kata Dias. “Tujuan kami berikutnya adalah untuk melindungi generasi keturunan dari efek ini, intervensi tersebut dapat membentuk inti dari pengobatan untuk mencegah perkembangan gangguan neuropsikiatri dengan akar pada trauma leluhur.”
Melalui Universitas Emory