Ilmuwan Mengungkap Bagaimana Otak Bayi Menyatukan Diri Saat Lahir
Penelitian baru mengeksplorasi lintasan perkembangan jaringan saraf fungsional global sebelum dan sesudah kelahiran.
Sebuah penelitian baru-baru ini diterbitkan di jurnal Biologi PLOSdipimpin oleh Lanxin Ji dan Moriah Thomason dari Universitas New York School of Medicine, mengungkapkan bahwa data pencitraan otak dari janin dan bayi menunjukkan peningkatan pesat dalam konektivitas fungsional antar wilayah otak dalam skala global saat lahir. Lonjakan ini mungkin mencerminkan proses saraf yang memungkinkan otak beradaptasi dengan lingkungan eksternal.
Memahami urutan dan waktu perkembangan jaringan fungsional otak pada awal kehidupan manusia sangatlah penting. Namun masih banyak pertanyaan mengenai bagaimana jaringan fungsional otak manusia muncul dan berkembang selama transisi kelahiran.
Untuk mengisi kesenjangan pengetahuan ini, Thomason dan rekannya memanfaatkan kumpulan data pencitraan resonansi magnetik fungsional yang besar untuk memodelkan lintasan perkembangan jaringan fungsional otak yang mencakup 25 hingga 55 minggu usia kehamilan pascakonseptual. Sampel akhir mencakup 126 scan janin dan 58 scan bayi dari 140 subjek.
Perbedaan Regional dalam Konektivitas Otak
Para peneliti mengamati pola pertumbuhan yang berbeda di berbagai wilayah, menunjukkan bahwa perubahan saraf yang menyertai transisi kelahiran tidak seragam di seluruh otak.
Beberapa area menunjukkan sedikit perubahan dalam konektivitas fungsional keadaan istirahat (RSFC) – korelasi antara sinyal yang bergantung pada tingkat oksigen darah antar wilayah otak ketika tidak ada tugas eksplisit yang dilakukan.
Namun daerah lain menunjukkan perubahan dramatis pada RSFC saat lahir. Jaringan subkortikal, jaringan sensorimotor, dan jaringan frontal superior menonjol sebagai wilayah yang mengalami reorganisasi cepat selama tahap perkembangan ini.
Jaringan Subkortikal sebagai Pusat Komunikasi
Analisis tambahan menyoroti jaringan subkortikal sebagai satu-satunya wilayah yang menunjukkan peningkatan signifikan dalam efisiensi komunikasi dalam node tetangga. Jaringan subkortikal mewakili sebuah hub pusat, menyampaikan hampir semua informasi masuk dan keluar ke dan dari korteks dan memediasi komunikasi antar area kortikal.
Di sisi lain, terdapat peningkatan bertahap dalam efisiensi global di daerah sensorimotor dan parietal-frontal selama periode janin hingga neonatal, yang mungkin mencerminkan pembentukan atau penguatan koneksi serta penghapusan koneksi yang berlebihan.
Menurut penulis, penelitian ini mengungkap aspek fundamental dari perkembangan otak awal dan meletakkan dasar untuk penelitian masa depan mengenai pengaruh faktor lingkungan terhadap proses ini. Secara khusus, penelitian lebih lanjut dapat mengungkap bagaimana faktor-faktor seperti jenis kelamin, prematuritas, dan kesulitan sebelum melahirkan berinteraksi dengan waktu dan pola pertumbuhan perkembangan jaringan otak anak-anak.
Para penulis menambahkan, “Penelitian ini untuk pertama kalinya mendokumentasikan perubahan signifikan pada jaringan fungsional otak selama transisi kelahiran. Kami mengamati bahwa pola pertumbuhan bersifat spesifik regional, dengan beberapa area penghubung fungsional menunjukkan sedikit perubahan, sementara area lainnya menunjukkan peningkatan dramatis saat lahir.”
Referensi: “Lintasan pematangan penghubung fungsional otak manusia sepanjang transisi kelahiran” oleh Lanxin Ji, Iris Menu, Amyn Majbri, Tanya Bhatia, Christopher J. Trentacosta dan Moriah E. Thomason, 19 November 2024, Biologi PLOS.
DOI: 10.1371/jurnal.pbio.3002909
