Ilustrasi skematis dari tiga hipotesis kerja. Hipotesis 1: Dimensi kesadaran dikodekan dalam beberapa dimensi neurofungsional otak. Hipotesis 2: Gradien kortikal membangun ruang multidimensi virtual, di mana jaringan otak fungsional kanonik menempati posisi yang khas. Hipotesis 3: Geometri fungsional jaringan otak membentuk kondisi otak yang dinamis. Kredit: Komunikasi Alam (2023). DOI: 10.1038/s41467-022-35764-7
Apa artinya menjadi sadar lebih dari sekedar pertanyaan filosofis. Para peneliti terus menyelidiki bagaimana pengalaman sadar muncul dari aktivitas elektrokimia otak manusia. Jawabannya memiliki implikasi penting untuk cara memahami kesehatan otak—mulai dari koma, saat seseorang masih hidup tetapi tidak mampu bergerak atau merespons lingkungannya, hingga anestesi bedah, hingga proses berpikir skizofrenia yang berubah.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa tidak ada satu lokasi pun di otak yang menyebabkan kesadaran, menunjuk ke sebuah fenomena jaringan. Namun, menelusuri berbagai keterkaitan antar wilayah di jaringan otak yang menimbulkan kesadaran dan kewaspadaan masih sulit dipahami.
Pendekatan baru menggunakan MRI fungsional, teknik pencitraan yang memungkinkan Anda melihat dan mengukur aktivitas otak melalui perubahan aliran darah dari waktu ke waktu, memberikan wawasan baru tentang cara kami mendeskripsikan dan mempelajari keadaan sadar.
“Kesadaran itu kompleks dan mempelajarinya seperti memecahkan kubus Rubik yang diacak,” kata Zirui Huang, Ph.D., asisten profesor penelitian di Departemen Anestesiologi Fakultas Kedokteran Universitas Michigan. “Jika Anda melihat hanya satu permukaan, Anda mungkin bingung dengan cara penyusunannya. Anda perlu mengerjakan teka-teki dengan melihat semua dimensi.”
Dalam hal kesadaran, dimensi ini dapat mencakup 1) ketergugahan; yaitu kemampuan otak untuk terjaga; 2) kesadaran, atau apa yang sebenarnya kita alami, seperti kemerahan bunga mawar; dan 3) organisasi indrawi, atau bagaimana pemandangan, suara, dan perasaan terjalin bersama untuk menciptakan pengalaman sadar kita yang mulus.
Namun, selama beberapa dekade, dimensi ini hanya dipertimbangkan secara konseptual, tanpa pemetaan apa pun terhadap aktivitas otak itu sendiri. Dalam studi oleh Huang, George Mashour, MD, Ph.D., profesor dan ketua Departemen Anestesiologi dan pendiri Center for Consciousness Science, dan Anthony Hudetz, DBM, Ph.D., direktur Center for Consciousness Sains, para penyelidik berusaha menemukan dimensi pikiran itu dalam geometri otak.
Biasanya, studi pencitraan otak menilai area otak yang terpisah dan terdefinisi dengan baik. Untuk memahami ini, pertimbangkan negara bagian Colorado pada peta Amerika Serikat. Ini memiliki batas yang sangat jelas dalam bentuk hampir persegi panjang.
Namun, perbatasan yang memisahkan Colorado dan Wyoming, misalnya, bersifat arbitrer. Sebaliknya, melihat topologi pegunungan di seberang Colorado dan Wyoming memberi Anda pemandangan alam yang lebih informatif dan alami. Para peneliti melakukan sesuatu yang sangat mirip dalam studi neuroimaging ini: Alih-alih melihat wilayah otak yang terdefinisi dengan jelas, mereka menyelidiki topologi atau gradien di seluruh wilayah otak.
Untuk mengembangkan peta yang disebut gradien kesadaran kortikal ini, tim menggunakan data fMRI dari peserta studi yang terjaga, dibius, dalam bentuk koma, atau yang memiliki diagnosis psikiatri seperti skizofrenia.
Tim kemudian dapat mengatur rekaman dari 400 wilayah otak yang berbeda menjadi gradien dan membandingkan bagaimana mereka berubah sehubungan dengan kondisi atau diagnosis ini. Mereka menemukan tiga gradien kortikal yang tampaknya selaras dengan dimensi kesadaran, termasuk ketergugahan, kesadaran, dan organisasi sensorik.
“Apa yang dulunya dipetakan hanya sebagai diagram berguna dari keadaan sadar sekarang mungkin dipetakan di otak itu sendiri,” kata Hudetz, penulis senior studi tersebut.
“Studi kami membuka pandangan baru tentang hubungan antara kesadaran dan otak,” kata Huang. Selain itu, ia mencatat, hasilnya memiliki potensi untuk mengembangkan diagnosis atau penilaian berbasis otak untuk pasien neurologis.
“Artikel ini merupakan kontribusi penting bagi ilmu kesadaran dan sejalan dengan misi kami untuk mencapai pemahaman yang lebih dalam sambil memajukan perawatan klinis,” kata Mashour.
Informasi lebih lanjut: Zirui Huang et al, Geometri fungsional korteks mengkodekan dimensi kesadaran, Komunikasi Alam (2023). DOI: 10.1038/s41467-022-35764-7 Disediakan oleh University of Michigan
Kutipan: Geometri otak, dimensi pikiran: Peneliti mengidentifikasi cara baru untuk mengkarakterisasi kondisi kesadaran (2023, 5 Januari) diambil 5 Januari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-01-geometry-brain-dimensions- mind-ways.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.