Tim ahli saraf di Universitas Cambridge, Inggris, mengidentifikasi lima fase umum struktur otak sepanjang kehidupan manusia rata-rata. Era-era ini terjadi saat otak manusia melakukan restrukturisasi untuk mendukung berbagai cara berpikir seiring pertumbuhan, kedewasaan, dan akhirnya kemunduran. Lima titik balik utama ini dirinci dalam sebuah studi yang diterbitkan hari ini di jurnal Nature Communications.
Dalam studi tersebut, mereka membandingkan otak 3.802 orang berusia antara nol dan 90 tahun, menggunakan kumpulan data pemindaian difusi MRI. Jenis MRI ini memetakan koneksi saraf dengan mengikuti pergerakan molekul air melalui jaringan otak. Mereka mendeteksi lima fase umum struktur otak dalam kehidupan manusia rata-rata yang terbagi oleh empat titik balik penting antara kelahiran dan kematian, ketika otak kita melakukan rekonfigurasi.
Titik balik utama terjadi pada usia:
Sembilan (Arsitektur otak masa kanak-kanak)
32 (Arsitektur otak masa dewasa)
66 (Penuaan dini)
83 (Penuaan lanjut)
"Kita tahu jaringan otak sangat penting bagi perkembangan kita, tetapi kita belum memiliki gambaran besar tentang bagaimana jaringan tersebut berubah sepanjang hidup kita dan mengapa," ujar rekan penulis studi dan ahli saraf Dr. Alexa Mousley dalam sebuah pernyataan. "Studi ini adalah yang pertama mengidentifikasi fase-fase utama jaringan otak sepanjang rentang hidup manusia. Era-era ini memberikan konteks penting tentang apa yang mungkin paling baik, atau paling rentan, bagi otak kita di berbagai tahap kehidupan kita. Studi ini dapat membantu kita memahami mengapa beberapa otak berkembang secara berbeda pada titik-titik penting dalam hidup, baik itu kesulitan belajar di masa kanak-kanak, atau demensia di usia lanjut."
Usia sembilan tahun–Dari bayi hingga anak
Dari masa bayi hingga awal masa kanak-kanak, otak ditentukan oleh konsolidasi jaringan. Semua penghubung antar neuron yang disebut sinapsis yang diproduksi secara berlebihan di otak bayi akan berkurang. Sinapsis yang lebih aktif bertahan, membentuk arsitektur awal otak.
Di seluruh otak, koneksi-koneksi ini terhubung kembali dalam pola yang sama sejak lahir hingga sekitar usia sembilan tahun. Sementara itu, materi abu-abu dan putih otak tumbuh dengan cepat volumenya.
Otak anak-anak berkembang sejak lahir hingga mencapai titik balik pada usia sembilan tahun. Pada usia ini, otak mengalami perubahan kapasitas kognitif, tetapi juga peningkatan risiko gangguan kesehatan mental.
Usia 32–Otak Dewasa Mulai Terbentuk
Di awal usia 30-an, jaringan saraf otak beralih ke mode dewasa. Materi putih terus bertambah volumenya, sehingga jaringan komunikasi otak semakin disempurnakan berdasarkan pemindaian MRI yang menunjukkan bagaimana molekul air bergerak. Perubahan-perubahan ini menjaga otak pada tingkat kinerja kognitif yang lebih tinggi, yang mencapai puncaknya di awal usia 30-an dan merupakan "titik balik topologi terkuat" otak sepanjang hidup, menurut tim tersebut.
"Sekitar usia 32 tahun, kita melihat perubahan paling terarah dalam jaringan dan pergeseran lintasan terbesar secara keseluruhan, dibandingkan dengan semua titik balik lainnya," kata Mousley. "Meskipun pubertas menawarkan awal yang jelas, akhir masa remaja jauh lebih sulit ditentukan secara ilmiah. Berdasarkan arsitektur saraf saja, kami menemukan bahwa perubahan struktur otak seperti remaja berakhir sekitar awal usia tiga puluhan."
Masa dewasa adalah era terpanjang dan berlangsung selama tiga dekade. Arsitektur otak juga stabil dibandingkan dengan fase-fase sebelumnya, tanpa titik balik yang signifikan selama 30 tahun berikutnya. Menurut tim, hal ini sesuai dengan "keadaan stagnan dalam kecerdasan dan kepribadian."
Usia 66–Penuaan dini dimulai
Titik balik pertengahan 60-an ini menandai dimulainya fase "penuaan dini" dalam arsitektur otak. Periode ini lebih ringan dan tidak ditandai oleh perubahan struktural yang signifikan. Namun, tim peneliti tetap menemukan perubahan signifikan pada pola jaringan otak rata-rata pada usia sekitar 66 tahun.
"Data menunjukkan bahwa reorganisasi jaringan otak secara bertahap mencapai puncaknya pada pertengahan usia enam puluhan," kata Mousley. "Hal ini kemungkinan berkaitan dengan penuaan, dengan konektivitas yang semakin berkurang seiring materi putih mulai mengalami degenerasi. Ini adalah usia ketika orang menghadapi peningkatan risiko berbagai kondisi kesehatan yang dapat memengaruhi otak, seperti hipertensi."
Usia 83–Penuaan lanjut
Titik balik terakhir terjadi sekitar usia 83. Data untuk era terakhir ini lebih terbatas, tetapi ciri yang menentukan adalah pergeseran dari global ke lokal. Konektivitas seluruh otak semakin menurun dan bergantung pada area tertentu sementara area lain memudar.
"Melihat ke belakang, banyak dari kita merasa hidup kita telah ditandai oleh berbagai fase. Ternyata otak juga melewati era-era ini," tambah rekan penulis studi dan ahli saraf Duncan Astle. Banyak kondisi perkembangan saraf, kesehatan mental, dan neurologis terkait dengan cara otak terhubung. Memang, perbedaan dalam jaringan otak memprediksi kesulitan dalam hal perhatian, bahasa, memori, dan berbagai perilaku lainnya.
Memahami bahwa perjalanan struktur otak kita umumnya merupakan salah satu dari beberapa titik balik utama, alih-alih perkembangan yang stabil, dapat membantu para ahli saraf mengidentifikasi dengan lebih baik kapan dan bagaimana jaringan tersebut lebih rentan.
Leave a Reply