Implan Otak Memicu Pemulihan Luar Biasa pada Pasien Dengan Cedera Otak Parah

Pada usia 21 tahun, kehidupan seorang wanita muda berubah drastis setelah menderita pukulan di kepala dan cedera otak parah akibat kecelakaan lalu lintas yang parah.

Dia telah hidup dengan konsekuensinya sejak saat itu, berjuang untuk fokus cukup lama untuk menyelesaikan tugas-tugas sederhana sehari-hari. Menyelesaikan banyak tugas hampir mustahil. Ingatannya akan hilang. Kata-kata akan tersangkut di ujung lidahnya. Tubuhnya sepertinya punya pikirannya sendiri. Terus bergerak, sulit untuk duduk diam. Depresi dan kecemasan mengaburkan pikirannya.

Delapan belas tahun kemudian, dia menjalani operasi yang kembali mengubah hidupnya. Setelah memetakan otaknya dengan hati-hati, ahli bedah menanamkan elektroda jauh ke dalam thalamus. Terbuat dari dua struktur bulat—satu di setiap belahan bumi—thalamus adalah Stasiun Pusat Utama otak, koneksinya menjangkau jauh dan luas di berbagai wilayah. Sebuah stimulator, yang ditanamkan di dekat tulang selangkanya, secara otomatis mengaktifkan implan saraf tersebut selama 12 jam sehari.

Hasilnya sangat mengejutkan. Hanya dalam waktu tiga bulan, nilainya meningkat pada tes standar yang mengukur berbagai fungsi kognitif. Untuk pertama kalinya dalam beberapa dekade, dia tidak lagi merasa kewalahan sepanjang hari. Dia mulai menyukai membaca dan hobi lainnya.

“Saya hanya—saya ingin berpikir,” katanya kepada para peneliti. “Saya menggunakan pikiran saya… Saya tidak tahu kenapa, itu hanya membuat saya tertawa, tapi sungguh menakjubkan bagi saya bahwa saya menikmati melakukan hal-hal ini.”

Wanita yang akrab disapa P1 itu mengikuti a percobaan kecil dan ambisius berusaha membalikkan masalah kognitif akibat cedera otak. Dipimpin oleh Dr. Jaimie Henderson di Universitas Stanford, uji klinis merekrut enam orang untuk melihat apakah rangsangan listrik pada thalamus memulihkan kemampuan peserta untuk bernalar secara logis, membuat rencana, dan fokus pada tugas yang diberikan.

Rata-rata, skor lima peserta meningkat hingga 52 persen, jauh melampaui target sederhana tim sebanyak lebih dari lima kali lipat. Karena stimulasi ini dilakukan secara otomatis, para relawan menjalani kehidupan sehari-hari mereka saat implan bekerja dengan efek terapeutiknya.

Manfaatnya terlihat jelas. Salah satu peserta mengatakan dia akhirnya bisa berkonsentrasi pada acara TV, padahal sebelumnya dia kesulitan karena rentang perhatian yang pendek. Yang lain mengatakan dia sekarang bisa melacak berbagai aktivitas dan mengalihkan perhatian—seperti melanjutkan percakapan sambil menyimpan belanjaan.

Meskipun menjanjikan, terapi ini memerlukan pembedahan otak, yang bisa berisiko. Salah satu peserta mengundurkan diri di tengah jalan karena infeksi. Namun bagi mereka yang menoleransi terapi ini, hal ini tidak hanya mengubah hidup mereka, namun juga keluarga mereka.

“Saya mendapatkan putri saya kembali. Ini keajaiban,” kata salah satu anggota keluarga P1.

Terowongan Dalam

Stimulasi otak dalam, inti dari terapi, memiliki sejarah panjang.

Idenya sederhana. Otak bergantung pada beberapa sirkuit yang bekerja secara bersamaan. Koneksi ini dapat terputus karena penyakit atau cedera, sehingga sinyal listrik tidak dapat berkoordinasi dan membentuk pemikiran atau keputusan.

Salah satu solusinya adalah menjembatani jaringan otak yang rusak dengan implan saraf. Berkat implan canggih dan AI, kita sekarang dapat memanfaatkan obrolan listrik otak dan sumsum tulang belakang, menguraikan maksudnya, dan menggunakan “kode saraf” ini untuk menggerakkan lengan robot atau memungkinkan orang lumpuh untuk bisa berjalan kembali.

Meskipun kuat, implan ini sering kali berada di lapisan luar otak atau di sekitar saraf di sumsum tulang belakang yang relatif mudah diakses.

Stimulasi otak dalam menghadirkan tantangan karena menargetkan wilayah yang terkubur di dalam otak. Diciptakan pada tahun 1980an untuk mengobati gejala motorik pada penyakit Parkinson, teknologi ini telah digunakan untuk melawan depresi, hanya dengan beberapa serangan yang meredakan gejala pada penderita depresi berat.

Studi baru ini didasarkan pada hasil ini. Orang dengan cedera otak traumatis jangka panjang sering kali mengalami kesulitan dengan suasana hati dan rentang perhatian, sehingga sulit untuk menyeimbangkan banyak tugas tanpa sakit kepala dan kelelahan. Mereka juga kesulitan untuk duduk diam.

Fungsi-fungsi ini dikendalikan oleh berbagai area otak. Namun salah satu penghubung penting adalah thalamus, sebuah penghubung yang menghubungkan wilayah-wilayah yang mendukung perhatian, suasana hati, dan gerakan. Talamus terdiri dari dua umbi berbentuk bawang putih, masing-masing terletak di belahan otak, yang mengoordinasikan sinyal dari seluruh otak. Sebagai stasiun pemancar sensorik utama, tempat ini dijuluki sebagai “pintu gerbang menuju kesadaran.”

Penelitian sebelumnya pada tikus menunjukkan bagian thalamus sebagai pusat terapi potensial untuk cedera otak traumatis. Penelitian lain menemukan hal itu menstimulasi wilayah itu aman pada orang dengan kesadaran minimal dan membantu mereka pulih. Itu adalah wilayah yang menjadi target studi baru ini.

Menjauh

Tim tersebut mempersempit lebih dari 400 relawan menjadi hanya enam—empat pria, dua wanita dengan gejala cedera otak traumatis sedang hingga parah. Sebelum operasi, mereka diberikan beberapa tes untuk mengukur kemampuan kognitif dasar, suasana hati, dan pandangan hidup secara umum.

Setiap peserta mempunyai a neurostimulator yang tersedia secara komersial ditanamkan ke thalamus mereka di kedua belahan otak. Untuk mengetahui potensi efek awal setelah implantasi, mereka dibagi ke dalam tiga kelompok berdasarkan seberapa cepat implan dipasang pasca operasi.

Para peserta bereksperimen dengan pola sengatan listrik yang berbeda selama dua minggu. Seperti menelusuri playlist Spotify, masing-masing playlist akhirnya menemukan pola yang dioptimalkan untuk susunan sarafnya: Waktu dan intensitas stimulasi memungkinkan mereka berpikir lebih jernih dan merasa lebih baik, dengan efek samping minimal. Implan tersebut kemudian menstimulasi thalamus mereka 12 jam sehari selama tiga bulan.

Hasilnya sangat mengesankan. Secara keseluruhan, para peserta mengalami peningkatan antara 15 dan 52 persen sebagaimana diukur dengan tes kognitif yang sama yang digunakan sebagai dasar mereka. Dua pasien, termasuk P1, mengalami kemajuan pesat sehingga mereka tidak lagi memenuhi diagnosis kecacatan sedang. Peningkatan kapasitas mental ini menunjukkan bahwa para peserta dapat menangani pekerjaan dan berhubungan kembali dengan teman dan keluarga dengan sedikit perjuangan, tulis tim dalam penelitian tersebut.

Tes lain menghentikan stimulasi pada beberapa peserta selama hampir sebulan. Baik peneliti maupun peserta pada awalnya tidak mengetahui implan siapa yang dimatikan. Dalam beberapa minggu, dua pasien menyadari bahwa mereka merasa jauh lebih buruk dan mengundurkan diri dari tes. Dari tiga orang yang tersisa, dua orang membaik—dan satu orang menjadi lebih buruk—dengan stimulator aktif. Penyelidikan lebih lanjut menemukan bahwa implan tersebut secara keliru mengejutkan otak pasien yang tidak responsif padahal seharusnya otak dimatikan.

Meski efek sampingnya minimal, pengobatan tersebut tidak mengganggu kehidupan partisipan. Kejutan listrik menyebabkan keanehan otot rahang pada beberapa orang. P1, misalnya, mendapati dia mengucapkan kata-kata yang tidak jelas ketika berada pada intensitas rangsangan tertinggi. Orang lain kesulitan untuk tetap diam, dan beberapa mengalami perubahan suasana hati.

Penelitian ini masih awal dan masih banyak pertanyaan yang belum terjawab. Misalnya, apakah pengobatan berhasil terlepas dari bagian mana otak yang terluka? Para relawan hanya diuji selama tiga bulan setelah operasi, yang berarti perbaikan jangka panjang, jika ada, masih menjadi misteri. Meskipun demikian, banyak peserta yang mendaftar untuk mempertahankan implan mereka dan berpartisipasi dalam penelitian selanjutnya.

Bahkan dengan peringatan ini, peserta dan orang-orang yang mereka cintai tetap bersyukur. “Ini sangat berarti bagi kami,” kata anggota keluarga P1. “Saya tidak akan pernah mempercayainya. Ini di luar harapan saya, di luar antisipasi. Seseorang menyalakan kembali lampunya.”

Gambar Kredit: Institut Kesehatan Mental Nasional, Institut Kesehatan Nasional

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://singularityhub.com/2023/12/04/brain-implant-sparks-remarkable-recovery-in-patients-with-severe-brain-injury/