.webp)
Para ilmuwan memasukkan "jendela" ke tengkorak seorang pria untuk membaca otaknya dengan ultrasound. Aktivitas otak pria tersebut terekam saat ia menyelesaikan tugas di luar fasilitas medis, termasuk bermain video game.
Untuk mencapai aktivitas ini, para peneliti menanamkan suatu bahan ke dalam tengkorak pria tersebut yang memungkinkan gelombang ultrasonik masuk ke otaknya.
Setelah masuk melalui jendela "transparan akustik" ini, gelombang tersebut memantul melewati batas antarjaringan. Beberapa gelombang yang memantul kemudian kembali ke ultrasound, yang dihubungkan ke pemindai.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Data tersebut memungkinkan para ilmuwan untuk membangun gambaran tentang apa yang terjadi di otak pria tersebut, serupa dengan bagaimana pemindaian ultrasonografi dapat memvisualisasikan janin di dalam rahim.
Tim memantau perubahan volume darah di otak dari waktu ke waktu, khususnya memperbesar wilayah otak yang disebut korteks parietal posterior dan korteks motorik. Kedua wilayah ini membantu mengoordinasikan pergerakan.
Menilai perubahan volume darah merupakan salah satu cara untuk melacak aktivitas sel otak secara tidak langsung. Hal ini karena ketika neuron lebih aktif, mereka memerlukan lebih banyak oksigen dan nutrisi, yang dikirimkan melalui pembuluh darah.
Studi ini dibangun berdasarkan penelitian sebelumnya pada primata bukan manusia. Saat menerapkannya pada manusia, para ilmuwan dapat menggunakan pencitraan ultrasonografi untuk memantau aktivitas saraf yang terjadi di otak pria saat ia melakukan berbagai tugas, seperti bermain video game sederhana dan memetik gitar.
Data Ultrasound Gambarkan Aktivitas Manusia
Tim menggambarkan temuan mereka dalam sebuah tulisan yang diterbitkan pada 29 Mei di jurnal Science Translational Medicine.
"Sama seperti yang terjadi pada primata bukan manusia, data ultrasound pasien menunjukkan niatnya, menggerakkan joystick, memetik gitar, saat tindakan itu sendiri dilakukan," ungkap Dr Charles Liu, salah satu penulis studi senior dan ahli bedah saraf di University of Southern California dalam sebuah pernyataan, dikutip dari Live Science.
Pencitraan ultrasonografi fungsional, artinya ultrasonografi yang melacak perubahan volume darah di otak, dianggap sebagai alternatif yang menjanjikan dibandingkan teknik pencitraan otak konvensional, seperti pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI).
Hal ini karena dianggap lebih sensitif terhadap perubahan aktivitas otak. Selain itu, gambar yang dihasilkan memiliki resolusi lebih tinggi, dan metode ini tidak mengharuskan pasien berbaring diam di dalam mesin dalam waktu lama di rumah sakit.
Dengan demikian, secara ilmuwan Anda dapat melacak aktivitas otak pasien di kehidupan nyata.
Saat ini hal ini dapat dilakukan dengan electroencephalogram (EEG) rawat jalan. Namun, EEG melacak aktivitas listrik, bukan aliran darah, dan melakukannya melalui kulit kepala dan tengkorak, sehingga tidak terlalu akurat.
Demikian pula, tengkorak manusia secara historis menjadi penghalang gelombang ultrasonik, mencegahnya memasuki otak. Itu sebabnya, dalam studi baru, Liu dan rekannya mengatasi kendala ini dengan menguji pendekatan mereka pada pasien yang sebagian tengkoraknya telah diangkat. Hal itu dilakukan untuk meredakan tekanan di otaknya pasca cedera otak traumatis atau traumatic brain injury (TBI) parah.
Biasanya, pasien TBI yang menjalani prosedur ini diberikan jaring titanium atau implan yang dibuat khusus untuk menggantikan bagian tengkorak mereka yang hilang. Dalam hal ini, tim membuat implan yang transparan secara akustik. Di masa depan, teknik baru ini mungkin tidak terbatas pada pasien TBI saja, kata penulis penelitian.
"Ada sejumlah intervensi yang memerlukan pengangkatan sebagian tengkorak," kata Mikhail Shapiro, salah satu penulis studi senior dan profesor teknik kimia dan teknik medis di Caltech, dalam pernyataannya.
"Jadi, ada banyak pasien yang berpotensi mendapatkan manfaat dari implan tengkorak yang transparan terhadap sinyal akustik yang digunakan USG," imbuhnya.
(nah/pal)
