Aktual.co.id – Sebuah studi baru yang diterbitkan di iScience memberikan bukti bahwa otak manusia memancarkan sinyal cahaya yang sangat redup yang tidak hanya melewati tengkorak tetapi juga berubah sebagai respons terhadap kondisi mental.
Para peneliti menemukan bahwa emisi cahaya ultra-lemah ini dapat terekam dalam kegelapan total, dan tampak berubah bentuk respons terhadap tugas-tugas sederhana seperti menutup mata atau mendengarkan suara.
Temuan ini menunjukkan bahwa cahaya otak yang redup ini membawa informasi tentang aktivitas otak untuk membuka pintu bagi cara baru untuk mempelajari otak.
Semua jaringan hidup melepaskan sejumlah kecil cahaya selama metabolisme normal yang dikenal sebagai emisi foton ultralemah.
Hal ini terjadi ketika molekul yang tereksitasi kembali ke keadaan energi yang lebih rendah dan memancarkan foton dalam prosesnya.
Cahaya tersebut sangat redup, sekitar satu juta kali lebih lemah dari yang dilihat. Berbeda dengan bioluminesensi seperti kunang-kunang, emisi foton ultralemah dalam otak ini terjadi secara konstan di semua jaringan, tanpa enzim atau senyawa pendar.
Otak memancarkan banyak cahaya dibandingkan kebanyakan organ lain karena penggunaan energinya yang tinggi dan konsentrasi molekul fotoaktif yang padat.
Ini termasuk senyawa seperti flavin, serotonin, dan protein yang menyerap dan memancarkan cahaya. Laju emisi foton juga meningkat selama stres oksidatif dan penuaan, dan mencerminkan perubahan kesehatan atau komunikasi sel.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Hayley Casey, Nirosha Murugan, dan rekan-rekan di Algoma University, Tufts University, dan Wilfrid Laurier University, ingin mengetahui apakah emisi cahaya redup ini dapat digunakan memantau aktivitas otak.
Berbeda dengan metode pencitraan lain yang memerlukan stimulasi, seperti medan magnet kuat atau cahaya inframerah, pengukuran UPE sepenuhnya pasif. Artinya, metode ini tidak memperkenalkan hal baru ke dalam otak.
Para peneliti mengusulkan bahwa UPE menawarkan cara baru untuk memantau fungsi otak dengan aman dan tanpa gangguan, serupa dengan bagaimana EEG melacak gelombang otak elektrik tanpa menggunakan energi.
Mereka juga menguji apakah UPE mencerminkan kondisi mental seperti beristirahat dengan mata tertutup atau merespons suara. Dan apakah sinyal-sinyal ini sesuai perubahan ritme elektrik otak yang telah diketahui.
Para peneliti menemukan bahwa cahaya yang dipancarkan otak dapat dibedakan dari cahaya latar belakang berdasarkan variabilitas dan kompleksitasnya.
UPE otak menunjukkan entropi yang lebih besar dan sinyal yang lebih dinamis dibandingkan rekaman latar belakang.
Emisi ini juga menunjukkan profil frekuensi yang khas di bawah 1 Hz, yang berarti cahaya berfluktuasi dalam pola ritmis yang lambat etiap satu hingga sepuluh detik.
Studi ini tidak menyertakan pengukuran dari bagian tubuh lain, yang dapat membantu memperjelas apakah emisi cahaya serupa terjadi pada jaringan non-otak.
Melibatkan lebih banyak partisipan dan mengeksplorasi variasi berdasarkan usia, jenis kelamin, atau status kesehatan juga dapat mengungkap pola yang bermakna.
Di masa mendatang, pembelajaran mesin dan teknik pencitraan canggih dapat memungkinkan peneliti menguraikan pola UPE dan menggunakannya mendeteksi gangguan otak atau memantau kesehatan otak. (ndi/psypost)
