Stimulasi otak dalam, atau menggunakan kejutan listrik ringan ke bagian otak yang ditargetkan dengan tujuan memengaruhi fungsinya, memberikan pendekatan yang sama sekali baru untuk menangani kondisi neurologis yang telah menantang dokter sejak lama.
Selama bertahun-tahun sekarang, telah digunakan untuk mengobati penyakit Parkinson. Dengan mengirimkan guncangan kecil ke bagian otak yang mengontrol gerakan, stimulasi ini dapat membantu menjaga getaran Parkinson terkendali.
Ini bekerja seperti alat pacu jantung untuk otak. Seorang ahli bedah memasukkan probe ke area spesifik otak, dan itu dihubungkan oleh kabel di bawah kulit ke paket baterai yang ditanamkan di dekat bagian atas dada seseorang. Seorang dokter menentukan kekuatan denyut nadi listrik, berapa lama itu berlangsung dan seberapa sering itu terjadi. Satu jenis stimulasi dapat meningkatkan aktivitas sel otak, yang lain dapat memperlambatnya.
Tidak mengherankan, ketika teknologi dan perawatan telah menjadi lebih halus, para ilmuwan telah mulai melihat cara lain stimulasi otak dapat digunakan, dan tidak hanya untuk mengobati kerusakan neurologis dari Alzheimer atau cedera otak traumatis, tetapi juga untuk mengatasi gangguan kesehatan mental dan bahkan, sampai taraf tertentu, perilaku. Ada penelitian yang sedang berlangsung, misalnya, untuk melihat apakah itu dapat membantu orang berhenti merokok.
Berikut adalah contoh penelitian stimulasi otak terbaru:
Memperlambat Alzheimer: Penyakit Alzheimer tetap menjadi salah satu tantangan paling menakutkan dalam dunia kedokteran, baik dalam hal menentukan penyebab dan mengembangkan pengobatan yang benar-benar efektif. Sekarang tim yang dipimpin oleh para ilmuwan di Universitas Johns Hopkins sedang melakukan uji klinis untuk melihat apakah stimulasi otak yang dalam dapat memperlambat kehilangan memori dan penurunan kognitif.
Penelitian ini melibatkan penempatan implan ke dalam otak sekitar 40 pasien dengan penyakit Alzheimer ringan dan mengukur perkembangan penyakit selama periode 18 bulan. Secara khusus, alat-alat tersebut ditanamkan dalam fornix pasien — seikat serabut saraf yang menghubungkan sisi kiri dan kanan hippocampus. Itulah wilayah otak yang terkait dengan memori. Teorinya adalah bahwa stimulasi otak di daerah ini dapat memperlambat laju kerusakan pada forniks dan bahkan membuat sel-sel otak baru di hippocampus.
Fase terbaru dari uji coba, yang diharapkan berlangsung empat tahun, berfokus pada keamanan implan pada pasien Alzheimer. Sejauh ini, belum ditemukan efek samping yang serius.
Begitu lama hingga mual yang hebat ?: Para peneliti di Imperial College London mengatakan bahwa stimulasi otak bahkan dapat digunakan untuk meringankan mabuk perjalanan. Para ilmuwan tidak benar-benar yakin apa yang menyebabkan sensasi mual, tetapi mereka percaya itu ada hubungannya dengan otak yang mencoba memproses sinyal yang saling bertentangan dari telinga dan mata kita ketika kita bergerak. Penelitian sebelumnya telah menentukan bahwa sistem vestibular yang berfungsi dengan baik — itulah bagian dari telinga bagian dalam yang merasakan gerakan — membuat seseorang lebih mungkin merasakan sensasi yang memuakkan itu.
Jadi, para peneliti bertanya-tanya apa yang akan terjadi jika mereka menggunakan arus listrik untuk mematikan sinyal dari sistem vestibular ke otak. Mereka bekerja dengan 10 pria dan 10 wanita sukarelawan yang setuju untuk memakai topi yang dilengkapi dengan elektroda dan kemudian, selama 10 menit, menerima arus listrik ringan yang dirancang untuk menghambat aktivitas sel otak. Itu diikuti oleh naik di atas kursi yang berputar dan miring pada kecepatan yang berbeda untuk membuat mereka merasa mual.
Ternyata mereka yang menerima stimulasi yang mengurangi aktivitas sel otak cenderung merasa mual dan pulih lebih cepat daripada orang yang otaknya distimulasi untuk meningkatkan aktivitas sel. Sekarang, para peneliti sedang berbicara dengan mitra potensial tentang mengembangkan perangkat stimulasi anti-mual portabel yang dapat Anda ambil di toko obat.
Kenangan dibuat tentang ini: Pada konferensi awal bulan ini, DARPA, cabang penelitian dari Departemen Pertahanan, mengumumkan bahwa sebagai bagian dari penelitian yang didanai, pasien yang diberikan implan otak mendapat skor lebih baik pada tes memori. Cedera otak traumatis adalah masalah besar bagi militer AS — hampir 300.000 anggota layanan telah dirawat sejak satu sejak 2000. Jadi DARPA memimpin upaya penelitian tentang bagaimana stimulasi listrik dapat digunakan untuk membantu orang-orang dengan otak yang rusak membuat dan mengambil ingatan.
Para ilmuwan telah bekerja dengan pasien operasi otak yang secara sukarela menjadi bagian dari proyek memori. Tujuannya adalah untuk lebih jelas mengidentifikasi proses bagaimana otak membentuk dan mengingat ingatan dan kemudian menggunakan kejutan ringan dari implan untuk menciptakan kembali proses itu. Ini hanya satu tahun ke dalam proyek, tetapi DARPA mengatakan bahwa berdasarkan hasil sejauh ini, tampaknya mungkin untuk memetakan dan menafsirkan sinyal saraf yang berasal dari otak saat mengkodekan atau mengambil memori, dan kemudian benar-benar meningkatkan daya ingat dengan merangsang secara elektrik bagian otak yang ditargetkan.
Letakkan rokok itu: Proyek lain pada tahap awal adalah melihat bagaimana stimulasi otak dapat membantu orang melawan keinginan untuk merokok atau makanan yang tidak sehat. Caryn Lerman, wakil direktur senior Abramson Cancer Center dari University of Pennsylvania, baru-baru ini menerima hibah untuk menyelidiki apakah menerapkan kejutan listrik pada bagian korteks prefrontal di belakang dahi — daerah otak yang terikat pada kontrol diri — dapat membantu orang menolak dorongan untuk terlibat dalam perilaku yang tidak sehat.
Idenya adalah bahwa jika ditargetkan dengan benar, stimulasi ini dapat memperkuat jalur yang digunakan untuk melawan keinginan untuk menyala. Hasil awal dari percobaan yang melibatkan 25 perokok menemukan bahwa setelah sesi 20 menit dengan stimulator listrik diikat di dahi mereka, orang dapat menunggu lebih lama sebelum mereka meraih rokok daripada mereka yang menerima pengobatan plasebo. Mereka juga merokok lebih sedikit.
Pemulihan stroke: Para ilmuwan di Klinik Cleveland telah mengajukan permohonan ke Food and Drug Administration (FDA) untuk izin untuk mulai menguji stimulasi otak dalam pada korban stroke manusia. Perawatan itu tampaknya berhasil pada tikus — tampaknya meningkatkan pertumbuhan neuron baru di otak.
Bukan berarti siapa pun berpikir bahwa ini dapat memberikan obat untuk stroke. Ketika itu terjadi, suplai darah ke otak terputus dan beberapa area mati, sementara komunikasi ke daerah lain terganggu. Stimulasi listrik tidak dapat menghidupkan neuron yang mati. Tapi itu bisa membantu menciptakan koneksi saraf baru, terutama di otak kecil, bagian otak yang mengendalikan gerakan sukarela. Harapannya adalah bahwa bagian otak yang masih sehat akan lebih mampu mengimbangi yang rusak.
Sekitar 800.000 orang di AS menderita stroke setiap tahun. Dan, menurut National Stroke Association, sekitar setengah dari mereka yang selamat menjadi sangat lemah.
Meningkatkan empati: Tetapi bagaimana dengan menggunakan stimulasi otak untuk mengubah perasaan orang? Para peneliti di Universitas Harvard dan Universitas Vanderbilt telah berkelana ke wilayah itu dengan eksperimen yang berkaitan dengan pembagian keadilan.
Mereka menyajikan 66 relawan dengan cerita-cerita tentang seseorang yang fiktif bernama John — khususnya mereka menceritakan sejumlah kejahatan yang telah dilakukannya dan kondisi mentalnya ketika dia melakukannya. Sebelumnya, beberapa peserta diberi bentuk stimulasi otak yang dapat mengganggu aktivitas di korteks prefrontal, yang memainkan peran kunci tidak hanya dalam pengendalian diri, tetapi juga pengambilan keputusan. Bagi yang lain, perangkat stimulasi terpasang, tetapi tidak pernah dihidupkan.
Para sukarelawan diminta untuk memutuskan bagaimana John yang bersalah dan juga untuk menentukan, pada skala 0 hingga 9, seberapa ekstrim hukumannya. Apa yang para peneliti temukan adalah bahwa orang-orang yang aktivitas otaknya terganggu memilih hukuman yang lebih ringan.
Yang mungkin menimbulkan pertanyaan terbesar tentang stimulasi otak: Kapan memperbaiki otak berubah menjadi mengubah otak?
