USG dapat meningkatkan kinerja otak
Memahami otak manusia memerlukan pengetahuan tentang jaringan dan fungsi interaktifnya. ((Gambar milik Proyek Connectome Manusia MGH-UCLA)
USG dapat meningkatkan persepsi sensorik, menurut sebuah studi baru pada manusia.
Dengan mengarahkan USG ke area otak tertentu, para peneliti mampu meningkatkan kemampuan seseorang untuk membedakan masukan sensorik. USG adalah suara yang jauh di atas batas atas yang dapat didengar manusia. Ini berguna dalam pencitraan medis. Dokter dan teknisi mengirimkan semburan USG melalui jaringan dan merekam gemanya, menciptakan gambaran tentang apa yang ada di dalamnya, apakah itu lutut yang cedera atau janin dalam kandungan.
USG juga berpotensi memetakan konektivitas otak. Ahli ilmu saraf khususnya tertarik untuk memahami bagaimana area otak berkomunikasi satu sama lain; sebenarnya, proyek federal baru, the Inisiatif OTAK, bertujuan untuk memetakan kesehatan otak manusia. (Di Dalam Otak: Perjalanan Foto Melalui Waktu)
USG adalah salah satu dari beberapa metode non-invasif yang merangsang otak. Lainnya adalah stimulasi magnetik transkranial, yang merangsang otak dengan magnet. Yang ketiga adalah stimulasi arus searah transkranial, yang menggunakan elektroda untuk mengalirkan arus listrik lemah melalui kulit kepala ke otak.
Studi baru menunjukkan bahwa USG mungkin merupakan solusi terbaik.
“Kita dapat menggunakan USG untuk menargetkan area otak sekecil M&M,” kata peneliti studi William Tyler, ahli saraf di Virginia Tech Carilion Research Institute, dalam sebuah pernyataan. “Temuan ini mewakili cara baru untuk memodulasi aktivitas otak manusia secara non-invasif dengan resolusi spasial yang lebih baik dibandingkan apa pun yang tersedia saat ini.”
Peningkatan yang mengejutkan
Tyler dan rekan-rekannya fokus pada persepsi sensorik dari tangan. Mereka pertama kali memasang elektroda di pergelangan tangan, di atas saraf yang membawa impuls dari tangan ke otak. Dengan menggunakan arus listrik kecil, mereka menstimulasi saraf tersebut sambil memfokuskan USG pada wilayah otak yang memproses sinyal saraf.
Para peneliti mencatat respon otak partisipan dengan electroencephalography (EEG), elektroda di kulit kepala yang mengukur aktivitas listrik otak. Mereka menemukan bahwa USG melemahkan gelombang otak yang mengkode rangsangan sentuhan.
Namun rangkaian eksperimen berikutnya mengungkapkan sesuatu yang sangat aneh.
Para peneliti melakukan dua tes persepsi sensorik. Tahap pertama, peserta merasakan dua peniti di kulitnya dan harus membedakan apakah mereka disentuh pada satu atau dua titik. Semakin dekat pasak satu sama lain, semakin sulit tugasnya. Tahap kedua, para peneliti meniupkan serangkaian hembusan udara ke kulit partisipan, dan mereka harus menentukan berapa banyak hembusan udara yang mereka rasakan. Semakin cepat tiupannya, semakin sulit membedakannya.
Alih-alih sinyal otak yang buruk ini menyebabkan persepsi sensorik yang lebih buruk, kinerja orang justru meningkat pada kedua tes tersebut.
“Pengamatan kami mengejutkan kami,” kata Tyler. “Meskipun gelombang otak yang terkait dengan rangsangan sentuhan melemah, manusia sebenarnya menjadi lebih baik dalam mendeteksi perbedaan sensasi.”
Untuk menyesuaikan otak
Apa yang bisa menjelaskan paradoks yang tampak ini? Jawabannya mungkin ada hubungannya dengan caranya neuron fungsi. Ketika sel-sel otak berkomunikasi, mereka dapat mendorong tetangganya untuk menjadi aktif (eksitasi) atau menyuruh semua orang untuk diam (inhibisi). USG mungkin telah mempengaruhi keseimbangan eksitasi dan penghambatan wilayah otak, kata Tyler.
Akibatnya, impuls gairah mungkin tidak menyebar sejauh ini, yang pada dasarnya memberikan triangulasi yang lebih baik pada otak untuk mengetahui dari mana masukan sensorik itu berasal.
Peningkatan persepsi sensorik menghilang ketika peneliti memindahkan fokus USG hanya setengah inci (1 sentimeter). Ini berarti bahwa metode ini merupakan cara terbaik untuk “mengubah” sirkuit otak, baik untuk memetakan aktivitasnya maupun berpotensi untuk mengobati penyakit. gangguan otak.
“Dalam ilmu saraf, sangat mudah untuk mengganggu sesuatu,” kata Tyler. “Kami dapat mengalihkan perhatian Anda, membuat Anda mati rasa, menipu Anda dengan ilusi optik. Sangat mudah untuk memperburuk keadaan, namun sulit untuk menjadikannya lebih baik. Temuan ini membuat kami yakin bahwa kami berada di jalur yang benar.”
Hak Cipta 2014 Ilmu Hidup, sebuah perusahaan TechMediaNetwork. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.
