Benjolan besar di kepala benar-benar dapat membuat otak memantul di dalam tengkorak, dan semua dorongan itu dapat melukai otak dengan cara yang mengganggu aliran informasi dari satu bagian organ ke bagian yang lain, menurut sebuah penelitian baru.
Studi ini berfokus pada seikat padat serabut saraf yang dikenal sebagai corpus callosum, yang biasanya berfungsi sebagai landine untuk belahan otak kiri dan kanan untuk berbicara satu sama lain. Tetapi kabel-kabel silang ini dapat mengalami kerusakan serius jika otak tiba-tiba memutar atau menyatu dengan tengkorak, mengakibatkan cedera otak traumatis ringan - yang juga dikenal sebagai gegar otak.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa pukulan konsusif mengguncang corpus callosum lebih keras daripada struktur lain di otak, tetapi para ilmuwan tidak tahu persis bagaimana cedera yang dihasilkan dapat mempengaruhi fungsi otak. Sekarang, penelitian baru telah menunjukkan bagaimana cedera yang diinduksi gegar otak mengetuk aktivitas otak dari normal.
"Di otak yang sehat, ada hubungan antara struktur mikro corpus callosum ... dan seberapa cepat kami memproses informasi. Hubungan ini diubah setelah gegar otak," rekan penulis Dr. Melanie Wegener, seorang dokter yang tinggal di New York University Langone Health. , kata Live Science dalam email. Temuan yang dipresentasikan hari ini (3 Desember) pada pertemuan tahunan Masyarakat Radiologis Amerika Utara di Chicago, dapat membantu dokter mengukur berapa banyak kerusakan yang terjadi pada pasien setelah gegar otak dan memandu perawatan mereka, tambah Wegener.
Untuk melihat bagaimana fungsi otak berubah setelah gegar otak, Wegener dan rekan-rekannya menggunakan pemindaian otak untuk mengintip melalui tengkorak dari 36 pasien yang menderita cedera otak traumatis ringan kurang dari empat minggu sebelumnya, serta 27 peserta tambahan tanpa cedera otak traumatis. Menggunakan teknik yang disebut "difusi MRI," para peneliti menyelidiki bagaimana molekul air bergerak di dalam dan di sekitar serat saraf di kepala partisipan.
Tidak seperti molekul air mengambang bebas dalam gelas, yang bergerak melalui wadah mereka secara acak, air di otak cenderung bergerak lebih cepat di sepanjang ikatan serat saraf yang berorientasi pada arah yang sama, menurut Panduan buku teks untuk Teknik Penelitian dalam Neuroscience (Akademik Tekan, 2010). Difusi MRI memungkinkan para ilmuwan untuk memetakan saluran-saluran air otak ini dengan detail yang murni, dan dari data itu, menyimpulkan posisi, ukuran, dan kepadatan serabut saraf individu yang menenun dan melilitkan melalui otak.
Setelah Wegener dan rekan penulisnya mengambil foto otak peserta mereka, mereka menantang gegar otak dan kelompok kontrol untuk melakukan tes yang rumit. Pertama-tama individu memfokuskan perhatian mereka pada layar dengan tanda "X" di tengah; kemudian, kata tiga huruf akan muncul di sebelah kiri atau kanan X. Peserta akan mengucapkan kata itu dengan keras secepat mungkin sebelum melanjutkan ke babak berikutnya.
Tampaknya cukup sederhana, tetapi ada tangkapan.
Pada kebanyakan orang, sisi kiri otak berfungsi sebagai hub utama untuk pemrosesan bahasa, yang berarti bahwa kata-kata tertulis harus ditransfer ke belahan otak kiri sebelum kita dapat membacanya dengan keras. Proses ini terungkap dengan mudah ketika kata-kata muncul di depan mata kanan, yang menyalurkan informasi langsung ke sisi kiri otak. Tetapi ketika kata-kata muncul di depan mata kiri, kata pertama bergerak ke sisi kanan otak dan harus melintasi corpus callosum sebelum dapat dibaca. Menyeberang dari satu sisi otak ke sisi lain membutuhkan waktu - akibatnya, orang membutuhkan waktu lebih lama untuk membaca kata-kata yang muncul di sisi kiri daripada di sisi kanan.
Dalam studi Wegener, pasien yang sehat dan yang sebelumnya gegar otak melakukan hal yang sama pada tes; keduanya membaca kata-kata sisi kanan dengan keras tanpa kesulitan, tetapi mengalami penundaan singkat ketika disajikan kata-kata sisi kiri. Tapi scan MRI mereka menceritakan kisah yang menarik. Pada kelompok kontrol, kinerja peserta pada tes berkorelasi dengan bentuk dan struktur bagian tebal dari corpus callosum yang dikenal sebagai splenium. Terletak di dekat bagian belakang otak, splenium menjembatani korteks visual kanan dan pusat bahasa kiri, dan berfungsi sebagai rute yang nyaman bagi kata-kata untuk melakukan perjalanan melintasi otak.
Namun, pada pasien yang mengalami gegar otak, tidak ada hubungan yang jelas antara splenium dan kinerja tes. Sebaliknya, kinerja tampaknya terikat pada struktur di ujung corpus callosum, yang disebut genu. Gegar otak kemungkinan mengubah struktur asli corpus callosum, memaksa kata-kata untuk menemukan rute alternatif di otak, para penulis menyimpulkan.
"Tidak sepenuhnya jelas bagaimana otak merespon setelah cedera," tetapi secara umum, hasilnya menunjukkan bahwa struktur otak yang sehat dapat membantu menutupi yang rusak setelah gegar otak, kata Wegener.
Namun, mungkin ada penjelasan lain, menurut seorang pakar. Harvey Levin, seorang neuropsikolog dan profesor kedokteran fisik dan rehabilitasi di Baylor College of Medicine di Houston, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa tidak mungkin satu bagian dari corpus callosum akan mengambil alih pekerjaan yang lain. "Tidak mungkin bagian depan corpus callosum dapat mencapai apa yang dapat dilakukan bagian belakang," katanya. Sebaliknya, mungkin splenium hanya sebagian rusak, dan mempertahankan beberapa fungsi. Jika itu masalahnya, splenium dapat terus mengirimkan informasi dari satu sisi otak ke sisi lainnya, katanya.
Dalam hal kinerja tes, pasien dengan gegar otak masa lalu mengikuti kelompok kontrol dalam studi khusus ini, tetapi Wegener mengatakan bahwa perubahan struktural dalam corpus callosum dapat mempengaruhi fungsi kognitif dengan cara lain. "Kami ingin tahu bagaimana temuan ini berhubungan dengan gejala tertentu, seperti perlambatan kognitif, kesulitan dengan perhatian dan konsentrasi," katanya.
Namun, sampai sekarang, Levin mengatakan tidak ada kesimpulan yang dapat ditarik dari studi baru tentang bagaimana kerusakan struktural yang tercatat berhubungan dengan fungsi otak dunia nyata. "Mengekstrapolasi dari bagaimana seseorang berfungsi dalam kehidupan sehari-hari adalah lompatan yang sangat panjang," katanya. Pertama, definisi "cedera otak traumatis ringan" bervariasi tergantung pada studi yang diberikan, jadi tidak jelas apakah hasil baru akan berlaku untuk sampel pasien yang berbeda dengan gegar otak, katanya. Selanjutnya, studi NYU mengambil sampel sekelompok kecil orang. Secara keseluruhan, kita harus "cukup berhati-hati" dalam menafsirkan hasil, Levin berkata.
Jika penelitian di masa depan mengkonfirmasi hasil, dokter dapat melacak perubahan struktural dalam corpus callosum dan serabut saraf lainnya untuk mendiagnosis pasien dengan gegar otak dan melacak pemulihan mereka melalui waktu, kata Wegener. Dalam waktu dekat, ia dan rekan penulisnya bertujuan untuk menggabungkan pencitraan otak dengan pembelajaran mesin - sejenis perangkat lunak kecerdasan buatan - untuk lebih akurat mendeteksi cedera otak pada pasien dengan gegar otak dan memandu jalannya perawatan mereka.
Catatan editor: Artikel ini diperbarui pada 3 Desember untuk memasukkan kutipan dari Harvey Levin.
