Sebuah studi baru-baru ini memetakan jaringan otak yang penting untuk kesadaran, mengungkapkan koneksi yang menjaga kewaspadaan selama istirahat. Penelitian ini memberikan wawasan dan alat baru untuk mengobati cedera otak dan gangguan neurologis.
Para peneliti mengidentifikasi jaringan otak subkortikal yang diperkirakan menggabungkan gairah dan kesadaran, memainkan peran kunci dalam kesadaran manusia.
Sebuah penelitian yang baru-baru ini diterbitkan di Kedokteran Terjemahan Sains oleh para peneliti dari Rumah Sakit Umum Massachusetts dan Rumah Sakit Anak Boston, keduanya merupakan bagian dari sistem perawatan kesehatan Mass General Brigham, memperkenalkan peta konektivitas jaringan otak. Peta ini, menurut para peneliti, sangat penting untuk menjaga kesadaran manusia.
Studi ini melibatkan pemindaian resolusi tinggi yang memungkinkan para peneliti memvisualisasikan koneksi otak pada resolusi spasial submilimeter. Kemajuan teknis ini memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi jalur yang sebelumnya tidak terlihat yang menghubungkan batang otak, thalamus, hipotalamus, basal otak depan, dan korteks serebral.
Jaringan Gairah Meningkat
Bersama-sama, jalur-jalur ini membentuk “jaringan gairah naik default” yang mempertahankan kewaspadaan di otak manusia yang sedang istirahat dan sadar. Konsep jaringan “default” didasarkan pada gagasan bahwa jaringan tertentu di dalam otak paling aktif secara fungsional ketika otak berada dalam kondisi kesadaran istirahat. Sebaliknya, jaringan lain lebih aktif ketika otak melakukan tugas yang diarahkan pada tujuan.
Untuk menyelidiki sifat fungsional jaringan otak default ini, para peneliti menganalisis 7 data MRI fungsional keadaan istirahat Tesla dari Human Connectome Project. Analisis ini mengungkapkan hubungan fungsional antara jaringan gairah naik default subkortikal dan jaringan mode default kortikal yang berkontribusi terhadap kesadaran diri di otak yang beristirahat dan sadar.
Kontribusi untuk Ilmu Saraf
Peta konektivitas struktural dan fungsional yang saling melengkapi memberikan dasar neuroanatomik untuk mengintegrasikan gairah dan kesadaran dalam kesadaran manusia. Para peneliti merilis data MRI, metode pemetaan otak, dan Harvard Ascending Arousal Network Atlas yang baru, untuk mendukung upaya masa depan dalam memetakan konektivitas kesadaran manusia.
“Tujuan kami adalah memetakan jaringan otak manusia yang penting bagi kesadaran dan memberikan dokter alat yang lebih baik untuk mendeteksi, memprediksi, dan mendorong pemulihan kesadaran pada pasien dengan cedera otak parah,” jelas penulis utama Brian Edlow, MD, co. -direktur Mass General Neuroscience, direktur asosiasi Pusat Neuroteknologi dan Pemulihan Saraf (CNTR) di Mass General, seorang profesor Neurologi di Harvard Medical School dan Chen Institute MGH Research Scholar 2023-2028.
Edlow menjelaskan, “Hasil konektivitas kami menunjukkan bahwa stimulasi jalur dopaminergik di area tegmental ventral berpotensi membantu pasien pulih dari koma karena simpul penghubung ini terhubung ke banyak wilayah di otak yang penting bagi kesadaran.”
Penulis senior Hannah Kinney, MD, Profesor Emerita di Rumah Sakit Anak Boston dan Harvard Medical School, menambahkan bahwa “koneksi otak manusia yang kami identifikasi dapat digunakan sebagai peta jalan untuk lebih memahami berbagai gangguan neurologis yang terkait dengan perubahan kesadaran, mulai dari koma. , kejang, hingga sindrom kematian bayi mendadak (SIDS).”
Para penulis saat ini sedang melakukan uji klinis untuk menstimulasi jaringan gairah menaik secara default pada pasien koma setelah cedera otak traumatis, dengan tujuan mengaktifkan kembali jaringan tersebut dan memulihkan kesadaran.
Studi ini didanai oleh James S. McDonnell Foundation, the Institut Kesehatan NasionalThe American SIDS Institute, dan Penghargaan Cendekiawan Penelitian MGH dari Chen Institute.