Projek Pemetaan Otak Manusia

Oleh: Atiyah Ali
Pelajar Sarjana Kognitif Neurosains,
Universiti Sains Malaysia

Apa itu Human Connectome Project  (HCP)?

Human Connectome Project atau dalam dalam bahasa melayunya dikenal sebagai Projek Pemetaan otak adalah satu projek pemetaan otak manusia berskala besar yang dijalankan secara kerjasama antara 16 pusat kajian kesihatan di Amerika Syarikat (AS). Projek ini telah dilancarkan pada 2009 dan dijangka mengambil tempoh selama 5 tahun. Walau bagaimanapun, sehingga artikel ini ditulis, status kajian ini masih lagi berjalan.

Projek pemetaan otak manusia ini adalah bertujuan untuk membolehkan pelbagai maklumat dan data berkaitan fungsi, struktur anatomi dan perhubungan komunikasi antara kawasan otak. Semua pusat kajian dibahagikan kepada dua konsortium utama berperanan untuk sebagai pusat menjalankan kajian HCP. Konsortium pertama diketuai oleh Universiti Washington di St.Louis dan Universiti Minnesota. Kedua-dua universiti ini mengendali HCP menggunakan Magnetoencephalograpgy (MEG) dan Functional Magnetic resonance Imaging (fMRI), Resting State fMRI, dan diffusion fMRI.

Manakala consortium kedua diketuai Hospital Awam Massachusets dan Universiti California di Los Angeles. Konsortium kedua ini berperanan dalam menggunakan teknologi pengimbas 3T MRI yang mempunyai kualiti dan resolusi data imej dalam mengkaji perhubungan otak (brain connectivity).

Hasil dapatan dari projek pemetaan otak ini bukan sahaja dapat menyediakan satu asas penting dalam pemahaman fungsi otak, malah, pemahaman tentang masalah berkait otak juga dapat membantu ke arah penemuan kaedah rawatan yang terbaik untuk mereka yang mengalami masalah berkait mental dan fungsi otak.

Kepentingan HCP

Sehingga ke tahun 2018, pelbagai penemuan berkaitan penyakit atau masalah berkaitan otak berjaya ditemui oleh para pengkaji seluruh dunia. Namun, sebenarnya masih banyak lagi ruang kajian dan penemuan yang tidak lagi ditemukan, antaranya, perhubungan komunikasi/laluan saraf (neural pathways) antara kawasan otak (brain region) masih lagi samar-samar. Para saintis neurosains tahu dan yakin bahawa otak manusia berfungsi dengan kadar aktif apabila kawasan kawasan tertentu otak menunjukkan tahap keaktifan dan setiap kawasan otak saling berhubung antara satu sama lain. Namun, apa yang masih lagi tidak diketahui adalah, dari manakah keaktifan kawasan itu bermula dan ke kawasan otak mana pula ia akan berhubung (Bergland, 2013). Hal ini kerana, otak kita bekerja dengan kadar yang sangat laju, sehinggakan setiap proses otak hampir berlaku serentak dan hanya berbesa milli saat (ms) sahaja! Purata kelajuan sel neuron berkomunikasi dengan sel neuron yang lain adalah berkadar 156-270 batu/sejam! sangat laju bukan?Cuba bayangkan pula otak kita yang penuh dengan sel neuron yang berkadar 100 billion sel dan 100 trillion sinaps neurons saling berhubung dan bekerja untuk mengaktifkan otak. Ia semestinya adalah sesuatu yang amat sukar untuk dirungkaikan dengan mata kasar.

Mengenal pasti setiap struktur perhubungan dan laluan saraf setiap kawasan otak penting untuk memberi maklumat tentang struktur/fungsi otak yang normal dan juga yang tidak normal. Perbezaan antara kedua-dua ini menjadi penunjuk aras untuk pelbagai penyakit berkait otak yang sehingga kini belum jelas akan abnormaliti struktur, dan fungsinya. Sebagai contoh, penyakit mental/psikiatri (depresi, skizofrenia, bipolar), penyakit dementia, Alzheimers dan juga masalah pembelajaran (Disleksia). Penyakit dan masalah yang berkait dengan otak terutamanya penyakit yang tersebut, pada hakikatnya sukar untuk didiagnoskan, malah rawatan yang ada pada masa kini bukan semuanya mampu menyembuhkan tetapi ada yang hanya mampu mengawal simptom-simptom dan melambatkan simptom penyakit dari terus melarat.

Dapatan dari itu, di sinilah pentingnya hasil maklumat yang dapat para sainstis manfaatkan dari projek Connectome (HCP) ini, yang mana ianya digunakan untuk pemahaman, kajian dan seterusnya membawa kepada harapan untuk terapi penyembuhan pelbagai jenis penyakit (melalui bidang perubatan).

Perkembangan HCP pada waktu kini

Sehingga ke tahun 2017, kajian HCP masih lagi giat dijalankan dan apa yang sangat menggembirakan adalah sudah terdapat kajian yang diterbitkan hasil dari data sedia ada. Selain itu, data yang diperoleh boleh diakses oleh para saintis dari seluruh dunia di laman web rasmi HCP (http://www.humanconnectomeproject.org/data/). Diharapkan dengan kajian HCP ini, ia mampu membuka ruang yang besar dalam memahami bagaimana otak manusia. Malah bukan itu saja, mungkin juga satu masa nanti, tidak mustahil untuk setiap aktiviti otak kita boleh disimulasikan.

Rujukan:

https://www.nitrc.org/projects/hcp/

http://www.humanconnectomeproject.org/

Bergland C. (2013). What Is the Human Connectome Project? Why Should You Care?.Diambil dari https://www.psychologytoday.com/us/blog/the-athletes-way/201311/what-is-the-human-connectome-project-why-should-you-care