MIT
BIOTEKNOLOGI
Sebagian besar waktu bayi dihabiskan untuk tidur. Teknologi baru mulai mengungkapkan alasannya
Pemantauan otak bayi yang baru lahir saat mereka tidur memberi kita pandangan tentang bagaimana mereka belajar.
Oleh Jessica Hamzelou
Seperti banyak orang lain, saya cukup yakin saya tidak cukup tidur. Dalam kasus saya, ini sebagian karena anak saya yang berusia empat tahun suka membangunkan saya untuk mengobrol antara pukul 4 pagi dan 6 pagi setiap hari. Saya iri dengan anak saya yang berusia dua tahun, yang mendapatkan waktu tidur selama 12 jam dalam semalam dan tidur siang selama dua jam di sore hari. Oh, kemewahannya.
Balita membutuhkan lebih banyak tidur daripada orang dewasa. Dan anak bungsu saya menghabiskan lebih banyak waktu untuk tidur. Selama beberapa bulan pertama dalam hidupnya, sepertinya dia hampir tidak pernah bangun. Para ilmuwan masih mencari tahu mengapa bayi membutuhkan begitu banyak tidur, tetapi sebuah alat baru mulai menjelaskan sedikit lebih banyak tentang misteri ini-dan dapat membantu mengungkapkan apa yang terjadi di dalam otak bayi yang berkembang pesat.
"Ini adalah masa ketika ... otak mengembangkan koneksi baru dengan kecepatan sekitar satu juta sinapsis per detik," kata Topun Austin, seorang konsultan neonatologi di Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust di Inggris. Koneksi-koneksi ini dianggap memainkan peran kunci dalam membantu bayi belajar memahami dunia di sekitar mereka. Banyak di antaranya yang nantinya akan dipangkas saat bayi menyempurnakan pemahaman mereka. Tetapi minggu-minggu pertama kehidupan bayi adalah saat fondasi penting untuk kehidupan.
Terkadang, para peneliti akan memasang elektroda EEG pada bayi untuk mempelajari aktivitas listrik otak. Tetapi bentuk pencitraan ini tidak memberikan banyak resolusi spasial, sehingga sulit untuk menentukan dengan tepat daerah otak mana yang aktif pada satu waktu.
Ada juga yang menempatkan bayi di pemindai MRI yang mengukur aliran darah di otak. Jika Anda pernah menjalani pemindaian MRI, Anda dapat melihat mengapa mesin-mesin besar ini mungkin bukan tempat terbaik untuk bayi. Mesin ini berisik dan membutuhkan keheningan yang nyaris sempurna dari orang yang dipindai.
Austin dan Julie Uchitel, mantan mahasiswa PhD di University of Cambridge dan sekarang menjadi mahasiswa kedokteran di Stanford University, dan rekan-rekan mereka telah mengembangkan pendekatan yang berbeda. Tim ini menggunakan topi dengan sumber cahaya dan sensor yang tertanam di dalamnya. Bersama-sama, komponen-komponen ini dapat mengukur aliran darah di otak dengan cara yang sama seperti oksimeter denyut yang ditempelkan di jari Anda di ruang praktik dokter.
Teknik serupa telah digunakan untuk mempelajari otak sebelumnya, tetapi teknik ini membutuhkan penggunaan topi dengan beberapa kabel serat optik yang keluar darinya-bukan sesuatu yang mungkin diinginkan oleh bayi yang baru lahir. Perangkat baru ini memanfaatkan ubin yang baru saja dikembangkan yang masing-masing berisi beberapa sumber cahaya dan detektor. Tim Austin telah memasang 12 ubin ini ke dalam topi yang cocok untuk bayi yang baru lahir, yang terhubung ke komputer dengan satu kabel. Sistem yang dihasilkan menawarkan gambar otak "setidaknya 10 kali lipat resolusi sistem kabel serat optik [sebelumnya]," kata Austin.
Dalam sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal NeuroImage, tim peneliti bertanya kepada para orang tua baru apakah mereka dapat memantau bayi mereka saat mereka masih berada di bangsal pasca melahirkan di rumah sakit. "Alat ini seperti sebuah topi renang kecil-bayi-bayi terlihat sangat senang saat memakainya," kata Austin. Timnya merekam aktivitas dari otak 28 bayi yang baru lahir saat mereka tidur.
Bayi mengalami dua fase tidur: fase aktif, yang disertai dengan kedutan dan meringis, diikuti oleh fase tenang, saat bayi sangat diam. Tim memfilmkan semua bayi sementara otak mereka dipantau, sehingga mereka nantinya dapat mengetahui fase tidur yang mana yang dialami oleh setiap bayi setiap saat.
Kemudian, ketika Austin dan timnya menganalisis cuplikan rekaman tersebut, mereka melihat adanya perbedaan pada otak selama tidur aktif dan tidur tenang. Selama tidur aktif, ketika bayi-bayi itu lebih gelisah, daerah otak di belahan kiri dan kanan tampak menyala pada waktu yang sama, dengan cara yang sama. Hal ini mengisyaratkan bahwa koneksi baru yang panjang terbentuk di seluruh bagian otak, kata Austin. Selama tidur nyenyak, sepertinya lebih banyak koneksi pendek yang terbentuk di dalam wilayah otak.
Tidak jelas mengapa hal ini bisa terjadi, tapi Austin punya teori. Dia berpikir bahwa tidur aktif lebih penting untuk mempersiapkan otak untuk membangun pengalaman sadar yang lebih luas-untuk mengenali orang lain sebagai pribadi daripada serangkaian gumpalan dan bercak warna dan tekstur, misalnya. Berbagai wilayah otak perlu bekerja sama untuk mencapai hal ini.
Koneksi yang lebih pendek yang dibuat selama tidur nyenyak mungkin menyempurnakan cara kerja masing-masing wilayah otak, kata Austin: "Dalam tidur aktif, Anda membangun sebuah gambaran, dan dalam tidur nyenyak [Anda] menyempurnakan berbagai hal."
Semakin banyak kita tahu tentang bagaimana otak bayi baru lahir yang sehat bekerja, semakin baik posisi kita untuk membantu bayi yang lahir prematur, atau yang mengalami kerusakan otak di awal kehidupan mereka. Austin juga berharap dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa yang mungkin dilakukan oleh setiap fase tidur terhadap otak. Setelah kita memiliki pemahaman yang lebih baik tentang apa yang dilakukan otak, kita mungkin dapat mengetahui kapan waktu yang paling aman untuk membangunkan bayi untuk menyusu, misalnya.
Austin membayangkan semacam sistem lampu lalu lintas yang bisa ditempatkan dekat dengan bayi yang sedang tidur. Lampu hijau mungkin menandakan bahwa bayi berada dalam kondisi tidur menengah dan dapat dibangunkan. Sebaliknya, lampu merah mungkin mengindikasikan bahwa sebaiknya bayi dibiarkan tetap tertidur karena otaknya sedang melakukan suatu proses yang penting.
Saya telah mencoba melakukan hal serupa dengan anak-anak saya sendiri. Mainan berbentuk awan di kamar mereka berubah menjadi hijau dan memainkan sebuah lagu ketika aman untuk membangunkan Mummy. Awan itu diabaikan. Sayangnya, ketika otak mereka sudah siap untuk bangun, mereka sepertinya tidak keberatan kalau otak saya tidak.
Baca lebih lanjut dari arsip Tech Review:
"Anak ini menjerit-jerit seperti orang gila. Ibunya gugup. Semuanya membuat stres." Rachel Fritts mengeksplorasi betapa rumitnya mempelajari otak bayi dengan pemindai fMRI dalam artikel ini dari tahun lalu.
Janin dapat mulai mendengar suara-suara yang teredam sejak usia kehamilan 20 minggu. Kualitas suara yang buruk ini mungkin sangat penting untuk perkembangan otak awal, tulis Anne Trafton.
Salah satu cara terbaik untuk meningkatkan perkembangan otak anak Anda adalah dengan mengobrol dengan mereka, seperti yang ditemukan Anne Trafton.
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana otak Anda membentuk pikiran Anda? Lisa Feldman Barrett menjelaskannya dalam artikel ini, yang awalnya diterbitkan dalam edisi Mind di majalah kami.
Para ahli saraf memetakan koneksi di otak dengan melakukan barcode pada sel-sel otak individu, seperti yang ditulis oleh Ryan Cross pada tahun 2016.
Dari seluruh web
Gelombang covid di Cina akan datang, berkat pelonggaran pembatasan ketat pada populasi yang rentan. (The Atlantic)
Satu juta orang di Cina berisiko meninggal akibat COVID-19, dan Beijing sudah kehabisan persediaan medis. (Financial Times)
DNA yang dibekukan selama 2 juta tahun telah diurutkan. DNA tersebut-dari ikan purba, tanaman, dan bahkan mastodon-merupakan yang tertua yang pernah ditemukan. (MIT Technology Review)
Sebanyak 247 juta kasus malaria diperkirakan terjadi pada tahun 2021, menurut angka baru yang diterbitkan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Organisasi ini memperkirakan sekitar 619.000 orang meninggal akibat penyakit ini. (WHO)
Pelacak tidur menjanjikan untuk mengukur waktu tidur Anda. Namun, hal itu tidak serta merta mengatasi insomnia Anda. (The New York Times)
Beberapa data pertama tentang efektivitas vaksin yang digunakan untuk melindungi dari cacar air (sebelumnya dikenal sebagai cacar monyet) dalam wabah saat ini mulai bermunculan. Di sebuah pusat kesehatan di Paris, 276 orang yang telah terpapar virus tersebut divaksinasi dalam waktu 16 hari setelah terpapar. Dari jumlah tersebut, 4% di antaranya kemudian mengalami infeksi cacar monyet. (The New England Journal of Medicine)
Terjemahan Diproduksi oleh Teknovasi
https://chat.whatsapp.com/JzKBbbJjr44ElcIy15C27a
Komentar
Posting Komentar