Demensia: Metode pemetaan otak dapat memprediksi perkembangan
Apakah demensia menyebar secara bertahap dan merata ke segala arah di seluruh otak, atau dapatkah ia “melompat” dari satu area otak ke area lain? Penelitian baru membantu menjawab pertanyaan dengan memeriksa perkembangan demensia frontotemporal.
Demensia frontotemporal (FTD) adalah suatu kondisi di mana lobus anterior frontal dan temporal otak menyusut, atau atrofi. Ini menghasilkan dua kategori gejala yang luas: perubahan perilaku dan masalah bahasa. Tidak seperti bentuk demensia lainnya, FTD tidak memengaruhi kesadaran spasial dan memori.
Saat ini tidak ada pengobatan untuk memperlambat perkembangan FTD. Komunitas medis tidak memiliki pengetahuan yang cukup tentang bagaimana penyakit menyebar dan bagaimana perkembangannya yang berbeda antar individu.
Untuk membantu memahami kondisi tersebut, Dr. William Seeley - seorang profesor neurologi dan patologi di Memory and Aging Center dan Weill Institute di University of California San Francisco - bersama dengan timnya, berangkat untuk memeriksa pola perkembangan atrofi otak di FTD.
Dr Seely dan rekan-rekannya mempublikasikan temuan mereka di jurnal Neuron.
Menemukan 'pusat gempa yang disesuaikan dengan pasien'
Studi baru ini didasarkan pada penelitian sebelumnya oleh Dr. Seeley, yang menunjukkan bahwa dalam berbagai bentuk demensia, pola atrofi otak sebagian besar tumpang tindih dengan "jalan raya" yang terkenal di otak.
Jalan raya ini adalah jaringan otak, atau kelompok wilayah otak yang berkomunikasi secara erat melalui koneksi sinaptiknya, berfungsi bersama. Wilayah otak ini bekerja sama, terkadang dari jauh, dengan jaringan otak fungsional yang memungkinkan komunikasi jarak jauh ini dengan berfungsi sebagai "jalan".
Penelitian Dr. Seeley sebelumnya tentang bagaimana degenerasi menyebar menunjukkan bahwa neurodegenerasi, atau atrofi, tidak menyebar secara merata seperti tumor, tetapi dapat “melompat” dari satu area otak ke area lain.
Studi baru menambah bukti ini. Di sini, para ilmuwan memeriksa seberapa baik peta jaringan saraf berdasarkan pemindaian otak dari peserta yang secara kognitif sehat dapat memprediksi kemajuan atrofi otak pada orang dengan FTD selama 1 tahun.
Untuk mengetahuinya, tim meminta sekelompok 42 orang yang hidup dengan salah satu dari dua subtipe FTD untuk melakukan pemindaian MRI pada awal penelitian dan satu lagi sekitar 12 bulan kemudian. Dengan cara ini, para peneliti bisa melihat bagaimana penyakit itu berkembang.
Kemudian, dengan menggunakan pemindaian otak MRI fungsional dari 75 peserta yang sehat, para peneliti membuat peta standar dari 175 area otak yang berbeda dan wilayah yang sesuai dengan tempat mereka berkomunikasi.
Setelah mereka mengidentifikasi jaringan otak dengan cara ini, tim memilih satu jaringan yang paling cocok dengan pola atrofi otak yang diamati pada seseorang dengan FTD.
Dr. Seeley dan timnya mengidentifikasi dan menganggap pusat jaringan otak spesifik ini sebagai "pusat gempa yang disesuaikan dengan pasien" dari degenerasi otak.
Dengan menggunakan peta jaringan otak standar yang sama, para peneliti memprediksi di mana atrofi akan menyebar hingga lebih dari 1 tahun, dan membandingkan prediksi mereka dengan pemindaian MRI.
Mereka juga membandingkan akurasi prediksi mereka dengan prediksi yang tidak memperhitungkan konektivitas jaringan fungsional.
Mengetahui 'pasien nol' dari atrofi otak
Para peneliti mengidentifikasi dua ukuran konektivitas fungsional khususnya yang meningkatkan akurasi prediksi mereka.
Salah satunya, yang disebut "jalur terpendek ke pusat gempa", mengukur jumlah koneksi sinaptik antara pusat gempa awal dan area otak tempat kerusakan menyebar.
Ukuran lainnya, "bahaya nodal," mengukur jumlah area otak yang sudah berhenti berkembang yang terhubung ke satu area otak utama.
"Ini seperti penyakit menular, di mana peluang Anda untuk terinfeksi dapat diprediksi oleh berapa derajat pemisahan yang Anda miliki dari 'Patient Zero', tetapi juga oleh berapa banyak orang di jejaring sosial langsung Anda yang sudah sakit," kata Jesse A. Brown, penulis pertama studi tersebut.
Dia menambahkan bahwa temuan mereka diharapkan akan membantu para ilmuwan menentukan dan menargetkan situs penyakit berikutnya, "Sama seperti ahli epidemiologi yang mengandalkan model bagaimana penyakit menular menyebar untuk mengembangkan intervensi yang ditargetkan ke pusat atau titik tersedak."
“Ahli saraf perlu memahami mekanisme biologis yang mendasari degenerasi saraf untuk mengembangkan cara memperlambat atau menghentikan penyebaran penyakit,” tambahnya.
"Kami sangat senang dengan hasil ini karena ini merupakan langkah pertama yang penting menuju jenis pendekatan pengobatan yang lebih presisi untuk memprediksi perkembangan dan mengukur efek pengobatan pada penyakit neurodegeneratif."
Dr. William Seeley
Namun, para ilmuwan juga menekankan fakta bahwa metode mereka belum siap untuk penggunaan klinis. Mereka berharap di masa depan, hasil mereka akan membantu mengevaluasi terapi potensial yang telah memasuki uji klinis.
