Ilmuwan India Berhasil Bikin Peta Digital 3D Otak Manusia Paling Detail

Potongan atlas batang otak - meskipun hanya sebagian mini dari otak, batang otak menjaga kita tetap hidup.(SGBC)

SELAMA lebih dari satu abad, para intelektual mempelajari otak manusia layaknya kartografer awal nan memetakan wilayah tak dikenal, menyusun lanskap luas dari pengamatan nan tersebar. Guna menjembatani celah besar tersebut, para intelektual di Sudha Gopalakrishnan Brain Centre (SGBC) di Institut Teknologi India Madras (IIT-M) sukses menciptakan atlas tiga dimensi (3D) digital batang otak manusia paling rinci di bumi dengan resolusi tingkat sel.

Peta digital nan 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 sukses mengidentifikasi lebih dari 200 klaster sel otak dan jalur saraf tanpa memerlukan teknik molekuler nan mahal.

Batang otak sendiri merupakan bagian vital nan menghubungkan otak dengan sumsum tulang belakang. Bagian ini mengontrol kegunaan krusial seperti pernapasan, debar jantung, tidur, dan pergerakan. Arsitekturnya nan sangat padat membikin wilayah ini sempat susah dipetakan secara mendetail.

Proyek sains ini mendapat apresiasi tinggi dari organisasi internasional lantaran sukses mengintegrasikan pemindaian MRI nan memperlihatkan otak secara utuh dengan patologi seluler nan memandang otak per satu sel.

"Kita sedang memandang sebuah program visioner nan menempatkan India di meja internasional," kata Shubha Tole, master neurosains India dari Tata Institute of Fundamental Research, nan menyebut proyek ini sebagai "integrasi nan belum pernah terjadi sebelumnya" antara teknik, neurosains, dan kedokteran.

Menjembatani Celah Diagnosis Penyakit Saraf

Selama ini, mahir patologi nan mendiagnosis gangguan saraf seperti Alzheimer umumnya hanya memeriksa belasan sampel jaringan dari organ nan sebenarnya mempunyai sekitar 86 miliar neuron. Akibatnya, sebagian besar lanskap otak tetap tidak terlihat.

"Sebagai seorang mahir neuropatologi, saya memulai dengan memeriksa seluruh otak dengan mata bugil sebelum memandang potongan-potongan mini di bawah mikroskop," kata Rebecca Folkerth, mahir nan berafiliasi dengan Harvard Medical School dan New York University nan turut bekerja-sama 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 angan lamanya agar pemindaian otak dapat cocok dengan anatomi mikroskopis otak. Melalui Anchor, pengguna sekarang dapat memperbesar (zoom) tampilan dari struktur luar batang otak pada MRI hingga ke tingkat neuron perseorangan dengan akurat.

Dampak dan Pengembangan di Masa Depan

Meskipun bukan perangkat pemeriksaan langsung, atlas nan disediakan secara cuma-cuma di internet ini mempunyai potensi aplikasi medis nan luas. Dengan membandingkan jaringan sehat dan nan sakit, intelektual dapat memperdalam pemahaman terhadap penyakit Parkinson, stroke, Alzheimer, autisme, hingga akibat jangka panjang jangkitan seperti Covid-19.

Partha Mitra, intelektual otak dari Cold Spring Harbor Laboratory New York nan terlibat dalam riset ini, menyatakan bahwa atlas otak terperinci seperti ini dapat memberikan "dampak transformatif" pada studi penyakit neurologis.

Menatap langkah berikutnya, pihak SGBC sekarang berencana memetakan lebih dari 100 otak manusia utuh dari beragam rentang usia dan kondisi gangguan saraf guna menciptakan perpustakaan referensi digital nan semakin lengkap. (BBC/Z-2)