1 week ago
21
Potongan atlas batang otak - meskipun hanya sebagian kecil dari otak, batang otak menjaga kita tetap hidup.(SGBC)
SELAMA lebih dari satu abad, para ilmuwan mempelajari otak manusia layaknya kartografer awal yang memetakan wilayah tak dikenal, menyusun lanskap luas dari pengamatan yang tersebar. Guna menjembatani celah besar tersebut, para ilmuwan di Sudha Gopalakrishnan Brain Centre (SGBC) di Institut Teknologi India Madras (IIT-M) berhasil menciptakan atlas tiga dimensi (3D) digital batang otak manusia paling rinci di dunia dengan resolusi tingkat sel.
Peta digital yang dinamai Anchor (Atlas of Neurochemical Characterisation of the Human Brainstem with 3D Reconstruction) ini menggabungkan lebih dari 500 irisan jaringan dari otak janin, anak-anak, dan orang dewasa. Melalui teknologi gambar mikroskop beresolusi tinggi, proyek ini berhasil mengidentifikasi lebih dari 200 klaster sel otak dan jalur saraf tanpa memerlukan teknik molekuler yang mahal.
Batang otak sendiri merupakan bagian vital yang menghubungkan otak dengan sumsum tulang belakang. Bagian ini mengontrol fungsi krusial seperti pernapasan, detak jantung, tidur, dan pergerakan. Arsitekturnya yang sangat padat membuat wilayah ini sempat sulit dipetakan secara mendetail.
Proyek sains ini mendapat apresiasi tinggi dari komunitas internasional karena berhasil mengintegrasikan pemindaian MRI yang memperlihatkan otak secara utuh dengan patologi seluler yang melihat otak per satu sel.
"Kita sedang melihat sebuah program visioner yang menempatkan India di meja internasional," kata Shubha Tole, pakar neurosains India dari Tata Institute of Fundamental Research, yang menyebut proyek ini sebagai "integrasi yang belum pernah terjadi sebelumnya" antara teknik, neurosains, dan kedokteran.
Menjembatani Celah Diagnosis Penyakit Saraf
Selama ini, ahli patologi yang mendiagnosis gangguan saraf seperti Alzheimer umumnya hanya memeriksa belasan sampel jaringan dari organ yang sebenarnya memiliki sekitar 86 miliar neuron. Akibatnya, sebagian besar lanskap otak tetap tidak terlihat.
"Sebagai seorang ahli neuropatologi, saya memulai dengan memeriksa seluruh otak dengan mata telanjang sebelum melihat potongan-potongan kecil di bawah mikroskop," kata Rebecca Folkerth, ahli yang berafiliasi dengan Harvard Medical School dan New York University yang turut berkolaborasi dalam proyek ini.
"Untuk penyakit Alzheimer, kami mungkin hanya memeriksa 15 hingga 20 bagian, hanya sepersekian persen dari keseluruhan organ."
Folkerth menambahkan bahwa peta digital ini merupakan impian lamanya agar pemindaian otak dapat cocok dengan anatomi mikroskopis otak. Melalui Anchor, pengguna kini dapat memperbesar (zoom) tampilan dari struktur luar batang otak pada MRI hingga ke tingkat neuron individu dengan akurat.
Dampak dan Pengembangan di Masa Depan
Meskipun bukan alat diagnosis langsung, atlas yang disediakan secara gratis di internet ini memiliki potensi aplikasi medis yang luas. Dengan membandingkan jaringan sehat dan yang sakit, ilmuwan dapat memperdalam pemahaman terhadap penyakit Parkinson, stroke, Alzheimer, autisme, hingga dampak jangka panjang infeksi seperti Covid-19.
Partha Mitra, ilmuwan otak dari Cold Spring Harbor Laboratory New York yang terlibat dalam riset ini, menyatakan bahwa atlas otak terperinci seperti ini dapat memberikan "dampak transformatif" pada studi penyakit neurologis.
Menatap langkah berikutnya, pihak SGBC kini berencana memetakan lebih dari 100 otak manusia utuh dari berbagai rentang usia dan kondisi gangguan saraf guna menciptakan perpustakaan referensi digital yang semakin lengkap. (BBC/Z-2)
