Peneliti Universitas Michigan menggunakan obat bius, propofol, untuk mengungkap interaksi antara thalamus dan korteks yang mendasari kesadaran.
Foto ilustrasi. Peneliti mencoba menelisik ruang otak untuk mengetahui tentang kesadaran. (Foto: Hannah Barata/Pexels) ngarahNyaho - Saat operasi di rumah sakit, propofol kerap jadi pilihan untuk membius pasien demi kenyamanan mereka atau membuat mereka tidak sadarkan diri untuk prosedur invasif.
Propofol bekerja dengan cepat dan dapat ditoleransi dengan baik oleh sebagian besar pasien bila diberikan oleh ahli anestesi. Tapi apa yang terjadi di dalam otak ketika pasien dalam kondisi ini?
Para peneliti dari Universitas Michigan yang mempelajari hakikat kesadaran menggunakan obat tersebut untuk mengidentifikasi geometri otak yang rumit di balik keadaan tidak sadar.
Hasil studi mereka menawarkan pandangan baru pada struktur otak yang secara tradisional sulit dipelajari.
“Kesadaran telah menjadi subjek studi dari berbagai perspektif dan pemahaman tentang landasan neurobiologis dari kesadaran membawa implikasi besar pada berbagai disiplin ilmu medis seperti neurologi, psikiatri, dan anestesiologi.”
Demikian kata Zirui Huang, Asisten Profesor Peneliti di Departemen Kedokteran Anestesiologi di Fakultas Kedokteran UM seperti dikutip dari EurekAlert.
Sampai saat ini, para peneliti masih memperdebatkan bagaimana anestesi menekan kesadaran. Secara khusus, apakah tempat kerjanya terutama terletak di thalamus atau di korteks serebral.
Thalamus adalah struktur berbentuk telur jauh di dalam otak, yang menerima informasi dari apa yang kita lihat, sentuh, dan dengar. Adapun korteks serebral bagian yang memproses informasi tersebut dengan cara yang kompleks.
Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications menguraikan untuk pertama kalinya pada manusia bagaimana koneksi antara sel-sel otak dalam dua area penting tersebut dimodifikasi oleh propofol.
Penelitian ini dipimpin oleh Huang, George Mashour, dan Anthony G. Hudetz, dari UM Center for Consciousness Science
Pada sukarelawan sehat, mereka memetakan perubahan arsitektur otak sebelum, selama, dan setelah sedasi propofol, dipandu oleh pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI).
Hal ini memungkinkan mereka untuk memantau aliran darah ke area otak saat peserta penelitian masuk dan keluar dari keadaan tidak sadar.
Pada awalnya, jelas Huang, thalamus memiliki tingkat aktivitas yang seimbang antara inti spesifik (kelompok sel otak) dan inti nonspesifik.
Inti spesifik adalah kelompok sel otak yang mengirimkan informasi sensorik ke area korteks yang sangat jelas. Aktivitas ini dikenal sebagai pemrosesan unimodal.
Adapun inti nonspesifik bertugas mengirimkan informasi secara lebih menyebar ke seluruh lapisan korteks yang lebih tinggi. Ini dikenal sebagai pemrosesan transmodal.
Tim menemukan, di bawah pengaruh obat penenang yang dalam, thalamus menunjukkan penurunan drastis aktivitas di kelompok sel otak yang bertanggung jawab untuk pemrosesan transmodal yang mengarah ke pola unimodal yang dominan.
Itu menunjukkan bahwa meskipun masukan sensorik masih diterima, tidak ada integrasi masukan tersebut.
“Bidang ini telah berfokus pada efek anestesi di thalamus dan korteks selama lebih dari dua dekade—saya yakin penelitian ini memajukan neurobiologi secara signifikan” kata George Mashour.
Selanjutnya, peneliti menemukan jenis sel tertentu yang berperan dalam peralihan ke keadaan tidak sadar dan hubungannya dengan perubahan dalam pemrosesan thalamus.
Thalamus mengandung setidaknya dua jenis sel yang berbeda, kata Huang, sel inti dan sel matriks.
“Kami sekarang memiliki bukti kuat bahwa hubungan luas sel matriks thalamus dengan korteks tingkat tinggi sangat penting untuk kesadaran,” kata Hudetz menambahkan.
Bayangkan korteks berlapis seperti bawang, sel inti terhubung ke lapisan bawah sementara sel matriks terhubung ke lapisan lebih tinggi dengan cara yang lebih tersebar.
Dengan mengukur tanda ekspresi mRNA—seperti lencana ID untuk sel—mereka dapat melihat bahwa gangguan pada aktivitas sel matriks memainkan peran yang lebih besar dalam transisi menuju ketidaksadaran dibandingkan sel inti.
Kejutan tambahannya adalah GABA, suatu penghambat pemancar utama di otak yang biasanya dianggap sebagai kunci kerja propofol, tampaknya tidak memainkan peran penting seperti yang diduga sebelumnya.
“Hasilnya menunjukkan bahwa hilangnya kesadaran selama sedasi dalam terutama terkait dengan gangguan fungsional sel matriks yang didistribusikan ke seluruh thalamus,” kata Huang. |
Sumber: EurekAlert
Posting Komentar