Memetakan disfungsi manusia dengan stimulasi otak dalam
Sebuah studi baru yang dipimpin oleh peneliti dari Mass General Brigham menunjukkan penggunaan stimulasi otak dalam (DBS) untuk memetakan 'disfungsi manusia' -; kumpulan sirkuit otak disfungsional yang terkait dengan berbagai gangguan. Tim mengidentifikasi jaringan optimal untuk ditargetkan di korteks frontal yang dapat digunakan untuk mengobati penyakit Parkinson, distonia, gangguan obsesif kompulsif (OCD) dan sindrom Tourette. Hasilnya dipublikasikan di Nature Neuroscience.
“Kami dapat menggunakan stimulasi
otak untuk secara tepat mengidentifikasi dan menargetkan sirkuit untuk
pengobatan optimal empat gangguan berbeda,” kata rekan penulis Andreas Horn,
MD, PhD, dari Center for Brain Circuit Therapeutics di Departemen Neurologi di
Brigham. dan Rumah Sakit Wanita dan Pusat Neuroteknologi dan Pemulihan Saraf di
Rumah Sakit Umum Massachusetts. “Dalam istilah yang sederhana, ketika sirkuit
otak menjadi tidak berfungsi, mereka dapat bertindak sebagai rem untuk fungsi
otak tertentu yang biasanya dijalankan oleh sirkuit tersebut. Penerapan DBS
dapat melepaskan rem tersebut dan mungkin memulihkan sebagian fungsinya.”
Koneksi antara korteks frontal di
otak depan dan ganglia basal, struktur yang terletak lebih dalam di otak,
diketahui mengontrol fungsi kognitif dan motorik. Jika terjadi gangguan otak,
sirkuit ini mungkin terpengaruh, dan komunikasinya menjadi terlalu aktif atau
tidak berfungsi. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa stimulasi listrik pada
nukleus subtalamus, wilayah kecil di ganglia basalis yang menerima masukan dari
seluruh korteks frontal, dapat membantu meringankan gejala gangguan ini.
Untuk memahami hubungan ini
dengan lebih baik, penulis menganalisis data dari 534 elektroda DBS pada 261
pasien di seluruh dunia. Dari kelompok ini, 70 pasien didiagnosis menderita
distonia, 127 pasien menderita penyakit Parkinson, 50 pasien menderita OCD, dan
14 pasien menderita sindrom Tourette. Dengan menggunakan perangkat lunak yang
dikembangkan oleh tim Horn, para peneliti memetakan lokasi yang tepat dari
setiap elektroda dan mencatat hasilnya ke atlas referensi umum untuk
membandingkan lokasi antar pasien. Para peneliti menggunakan simulasi komputer
untuk memetakan saluran yang diaktifkan pada pasien dengan hasil yang optimal
atau suboptimal.
Dengan menggunakan hasil ini,
mereka dapat mengidentifikasi sirkuit otak tertentu yang menjadi tidak
berfungsi pada masing-masing dari empat gangguan tersebut, seperti pemetaan ke
korteks sensorimotor pada distonia, korteks motorik primer pada penyakit
Tourette, korteks motorik tambahan pada penyakit Parkinson, dan bagian-bagian
otak lainnya. korteks cingulate pada OCD. Khususnya, sirkuit-sirkuit yang
teridentifikasi sebagian tumpang tindih, menyiratkan bahwa jalur-jalur yang
saling berhubungan terganggu dalam gangguan-gangguan ini.
Selanjutnya, para peneliti dapat
menerapkan temuan ini untuk menyempurnakan pengobatan DBS dan menunjukkan hasil
awal yang lebih baik dalam tiga kasus, termasuk satu di Rumah Sakit Umum
Massachusetts, yang merupakan anggota pendiri Mass General Brigham. Pasien ini,
seorang wanita berusia awal 20-an, didiagnosis menderita OCD parah yang
resistan terhadap pengobatan yang melibatkan obsesi terhadap asupan makanan dan
air, serta pengelupasan kulit secara kompulsif. Setelah implantasi elektroda
dan stimulasi yang ditargetkan, para peneliti dapat menunjukkan perbaikan yang
signifikan pada gejalanya satu bulan setelah pengobatan.
Kecuali untuk tiga pasien yang
diuji secara prospektif, penelitian ini merupakan analisis retrospektif dari
data yang dikumpulkan dari beberapa pusat. Penelitian lebih lanjut diperlukan
untuk memvalidasi temuan secara prospektif.
Journal reference:
Hollunder, B., et al. (2024)
Mapping Dysfunctional Circuits in the Frontal Cortex Using Deep Brain Stimulation.
Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-024-01570-1.
No comments