Setelah mengalami cedera otak traumatis (traumatic brain injury) akibat kecelakaan mobil, Gina Arata tidak bisa fokus membaca dengan baik. Setelah menerima perangkat yang ditanamkan di otaknya, ia mampu fokus, mengingat, dan mengendalikan suasana hatinya.
Setelah mengalami cedera otak traumatis (traumatic brain injury) akibat kecelakaan mobil, Gina Arata tidak bisa fokus membaca dengan baik. Setelah menerima perangkat yang ditanamkan di otaknya, ia mampu fokus, mengingat, dan mengendalikan suasana hatinya.
Pada 2001 saat Gina Arata sedang duduk di semester akhir sekolahnya, ia berencana untuk mendaftar ke sekolah hukum. Namun tak disangka Arata mengalami kecelakaan mobil yang membuatnya menderita cedera otak traumatis (traumatic brain injury).
Cedera itu sangat mengganggu kemampuannya untuk fokus sehingga dia kesulitan dalam pekerjaan menyortir surat. "Saya tidak dapat mengingat apa pun," kata Arata, yang tinggal di Modesto, California, Amerika Serikat (AS), bersama orang tuanya, seperti dikutip lamanStanford Medicine.
"Kaki kiri saya goyah, jadi saya selalu tersandung berbagai hal. Saya selalu mengalami kecelakaan mobil dan saya tidak punya kendali hingga mudah marah," ungkap Arata.
Orang tuanya kemudian mengetahui tentang penelitian yang dilakukan di Stanford Medicine dan menghubungi agar Arata diterima sebagai partisipan. Pada 2018, dokter melakukan pembedahan untuk menanamkan perangkat jauh di dalam otaknya, lalu dengan hati-hati mengkalibrasi aktivitas listrik perangkat tersebut untuk menstimulasi jaringan yang telah terpengaruh oleh cedera tersebut.
Arata pun segera menyadari perbedaannya. Ketika dia diminta untuk membuat daftar barang-barang di lorong produk di sebuah toko kelontong, bisa menyebutkan buah-buahan dan sayuran. Ketika seorang peneliti mematikan perangkat tersebut, dan dia tidak dapat menyebutkan nama apa pun.
"Sejak pemasangan implan, saya belum pernah ditilang karena ngebut," kata Arata. "Saya tidak tersandung lagi. Saya ingat berapa banyak uang yang ada di rekening bank saya. Saya tidak bisa membaca, tapi setelah implan saya membeli buku dan membacaWhere the Crawdads Singdan menyukainya serta mengingatnya. Dan aku juga tidak mudah marah," ungkap Arata.
Bagi Arata dan empat orang lainnya, perangkat eksperimental stimulasi otak dapat memulihkan kondisinya dari kemampuan kognitif yang hilang karena cedera otak bertahun-tahun sebelumnya. Teknik baru ini, yang dikembangkan oleh para peneliti Stanford Medicine dan kolaborator dari institusi lain, adalah yang pertama menunjukkan harapan dalam melawan kerusakan jangka panjang mulai dari cedera otak traumatis sedang hingga berat.
Lebih dari 5 juta orang Amerika hidup dengan dampak jangka panjang dari cedera otak traumatis sedang hingga parah sehingga kesulitan fokus, mengingat dan mengambil keputusan. Meskipun banyak dari mereka yang sudah cukup pulih untuk hidup mandiri, keterbatasan yang mereka alami menghalangi mereka untuk kembali bersekolah atau bekerja dan melanjutkan kehidupan sosial.
"Secara umum, hanya ada sedikit cara pengobatan untuk pasien-pasien ini," kata Jaimie Henderson MD, profesor bedah saraf dan salah satu penulis senior studi yang dipublikasikan di jurnalNature Medicine.
Namun fakta bahwa pasien-pasien ini telah pulih dari koma dan memulihkan cukup banyak fungsi kognitif menunjukkan bahwa sistem otak yang mendukung perhatian dan kemampuan untuk tetap terjaga, memperhatikan percakapan dan fokus pada suatu tugas, relatif berfungsi.
Sistem ini menghubungkan thalamus, sebuah stasiun relay jauh di dalam otak, ke titik-titik di seluruh korteks, lapisan luar otak, yang mengontrol fungsi kognitif yang lebih tinggi. "Pada pasien-pasien ini, jalur-jalur tersebut sebagian besar masih utuh, namun semuanya telah menurun," tulis Henderson. "Seolah-olah lampu telah diredupkan dan listrik tidak cukup untuk menyalakannya kembali," imbuh dia.
Secara khusus, area thalamus yang disebut nukleus lateral sentral bertindak sebagai pusat yang mengatur banyak aspek kesadaran. "Nukleus lateral tengah dioptimalkan untuk menggerakkan berbagai hal secara luas, namun kerentanannya adalah jika Anda mengalami cedera multifokal, cedera tersebut cenderung menerima hantaman yang lebih besar karena hal itu dapat datang dari hampir semua bagian otak," kata Nicholas Schiff MD, seorang profesor di Weill Cornell Medicine dan salah satu penulis senior penelitian ini.
Schiff mengatakan, para peneliti berharap stimulasi listrik yang tepat pada inti lateral pusat dan koneksinya dapat mengaktifkan kembali jalur ini, sehingga menyalakan kembali cahayanya.
Model Virtual
Dalam uji coba tersebut, para peneliti merekrut lima partisipan yang mengalami gangguan kognitif lebih dari dua tahun seperti cedera otak traumatis sedang hingga berat. Mereka berusia 22 hingga 60 tahun, dengan cedera yang diderita tiga hingga 18 tahun sebelumnya.
Tantangannya adalah menempatkan perangkat stimulasi di area yang tepat, yang bervariasi dari orang ke orang. Setiap otak pada awalnya memiliki bentuk yang berbeda, dan cedera yang dialami telah menyebabkan modifikasi lebih lanjut. "Itulah sebabnya kami mengembangkan sejumlah alat untuk mendefinisikan area tersebut dengan lebih baik," kata Henderson.
Para peneliti menciptakan model virtual dari masing-masing otak yang memungkinkan mereka menentukan dengan tepat lokasi dan tingkat rangsangan yang akan mengaktifkan inti lateral pusat. Dipandu oleh model ini, Henderson melakukan pembedahan untuk menanamkan perangkat tersebut pada lima peserta.
"Penting untuk menargetkan wilayah tersebut dengan tepat," kata dia. "Jika Anda melenceng beberapa milimeter saja dari target, Anda berada di luar zona efektif," lanjut Henderson.
Setelah fase titrasi selama dua pekan untuk mengoptimalkan stimulasi, para partisipan menghabiskan 90 hari dengan perangkat dihidupkan selama 12 jam sehari. Kemajuan mereka diukur dengan tes standar kecepatan pemrosesan mental, yang disebut tes pembuatan jejak, yang melibatkan menggambar garis yang menghubungkan tumpukan huruf dan angka.
"Ini adalah tes yang sangat sensitif terhadap hal-hal yang kami lihat seperti kemampuan untuk fokus, berkonsentrasi dan membuat rencana, dan melakukan ini dengan cara yang sensitif terhadap waktu," kata Henderson.
Pada akhir masa pengobatan 90 hari, kecepatan peserta dalam tes rata-rata meningkat sebesar 32 persen, jauh melebihi 10 persen yang ditargetkan para peneliti. "Satu-satunya hal yang mengejutkan adalah hal itu berjalan sesuai prediksi kami, dan hal ini tidak selalu terjadi," kata Henderson.
Bagi para partisipan dan keluarganya, kemajuan terlihat jelas dalam kehidupan mereka sehari-hari. Mereka melanjutkan aktivitas yang tadinya tampak mustahil seperti membaca buku, menonton acara TV, bermain video game, atau menyelesaikan pekerjaan rumah. Mereka merasa tidak terlalu lelah dan bisa menjalani hari tanpa tidur siang. hay/I-1
