Pengaruh Perkembangan Otak Pada Anak dan Remaja – Lanskap literatur kesehatan masyarakat anak di abad kedua puluh satu sangat dipengaruhi oleh hipotesis Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD).

Pengaruh Perkembangan Otak Pada Anak dan Remaja

child-neuro-jp – Hipotesis ini mengusulkan bahwa penyakit dan gangguan kompleks manusia, tanpa memandang usia onset, berakar pada masa kanak-kanak dan remaja dan merupakan produk dari dinamika berbagai kekuatan yang mendukung perkembangan manusia.

Pandangan berorientasi perkembangan serupa telah diusulkan oleh kerangka teoritis lain, tetapi hipotesis DOHaD telah menerima daya tarik paling banyak dalam literatur dan merupakan kekuatan pendorong di balik studi yang menghubungkan perkembangan awal dengan kesehatan umur.

Otak manusia bisa dibilang sistem biologis yang paling kompleks, terdiri dari keragaman daerah fungsional yang berbeda, sirkuit saraf yang berbeda secara struktural, dan jenis sel yang berbeda secara morfologis. Umurnya sangat dinamis, mencakup kontinuitas dan perubahan pada tingkat struktural dan fungsional.

Baca Juga : Mengenal Resiko Perinatal Pada Saraf Otak Anak

Otak memiliki lintasan perkembangan yang unik dibandingkan dengan bagian tubuh lainnya. Bahwa saat lahir seorang bayi kira-kira 6 persen dari berat badan orang dewasa, otak sudah 25 persen dari berat dewasanya; pada usia dua tahun, proporsi ini masing-masing adalah 20 persen dan 77 persen. Laju pertumbuhan otak yang cepat ini disertai dengan laju pematangan fungsional yang lambat yang meluas hingga dewasa awal.

Salah satu premis utama DOHaD adalah bahwa karakteristik struktural dan fungsional perkembangan otak merupakan prediktor yang sangat informatif tentang rasio umur kesehatan dan penyakit. Saat otak mendukung perubahan perilaku, memahami perkembangannya adalah kunci dalam membangun dan menyebarluaskan intervensi yang memaksimalkan perkembangan yang sehat dan meminimalkan dampak kecacatan dan gangguan.

Bab ini secara singkat menguraikan aspek-aspek literatur otak yang berkaitan dengan intervensi kesehatan masyarakat, program, dan pendekatan kebijakan untuk melindungi, menambah, dan memaksimalkan perkembangan otak yang sehat. Pertama, karakteristik penting dari perkembangan otak diuraikan.

Kedua, berbagai penelitian tentang perubahan perkembangan otak yang terkait dengan kesehatan masyarakat dibahas secara singkat. Relevansi penelitian ini, yang dilakukan terutama di negara-negara berpenghasilan tinggi (HICs), dipertimbangkan, dengan pandangan untuk penerapannya di negara-negara berpenghasilan rendah dan menengah (LMICs). Definisi pengelompokan usia dan terminologi khusus usia yang digunakan dalam buku ini dapat ditemukan.

Pematangan otak manusia sangat lama dan ditandai dengan perubahan dinamis yang berkelanjutan sepanjang umur. Setelah lahir, mengikuti lintasan berbentuk U terbalik yang mencapai puncaknya sekitar usia delapan tahun dan kemudian menurun secara monoton.

Otak matang di sepanjang dua dimensinya, materi abu-abu dan putih. Materi abu-abu terutama terdiri dari badan sel saraf, yang menentukan warna, serta dendrit, akson tidak bermielin dan relatif sedikit, sel glial termasuk astroglia dan oligodendrosit, sinapsis, dan kapiler. Materi putih terutama terdiri dari akson bermielin mielin, yang menentukan warna; dan badan sel saraf yang relatif sedikit.

Dalam istilah umum dan penyederhanaan, materi abu-abu membentuk struktur otak, dan materi putih memastikan bahwa struktur ini terhubung; keduanya penting untuk semua fungsi yang didukung oleh otak. Materi abu-abu dan putih memiliki lintasan perkembangan yang berbeda proporsi dan tingkat akumulasi relatif mereka berbeda pada tahap perkembangan yang berbeda dan pada otak yang sehat dan tidak teratur.

Pada usia enam tahun, otak mencapai sekitar 95 persen dari volume orang dewasa. Ukurannya pada anak laki-laki kira-kira 10 persen lebih besar daripada anak perempuan; perbedaan gender ini bertahan sepanjang masa hidup, meskipun tubuh anak laki-laki tidak menjadi lebih besar dari tubuh anak perempuan sampai masa remaja, menunjukkan pemisahan lintasan pematangan otak dan ukuran tubuh.

Lintasan perkembangan puncak materi abu-abu pada masa kanak-kanak awal, mendahului puncak volume otak total, dan kemudian secara bertahap menurun tidak merata di seluruh otak. Jumlah puncak materi abu-abu paling awal di area sensorimotor primer dan terakhir di area asosiasi tingkat tinggi.

Volume materi putih meningkat secara bertahap hingga dewasa awal. Mielinasi tidak hanya meningkatkan parameter transmisi sinyal, tetapi juga meningkatkan konektivitas dan sifat jaringan otak. Beberapa bukti menunjukkan bahwa peningkatan materi putih digabungkan dengan munculnya fungsi psikologis tertentu, seperti bahasa.

Kemajuan teknologi baru-baru ini menghasilkan diferensiasi volume kortikal menjadi dua komponen yang mendasari, ketebalan kortikal dan luas permukaan kortikal. Ketebalan kortikal di sebagian besar wilayah otak menunjukkan penurunan monotonik linier yang terjadi sebagian besar sama untuk anak laki-laki dan perempuan antara usia 4,9 dan 22 tahun, dengan puncak ketebalan kortikal bermanifestasi tidak lebih dari usia 8 tahun.

Data tentang lintasan perkembangan otak di HIC telah terakumulasi dengan cepat dalam beberapa inisiatif, seperti BRAIN Initiative. Temuan terpilih dari inisiatif ini meliputi:

• Sejumlah besar variabilitas ukuran otak individu terjadi, baik di seluruh atau di dalam kelompok, membuat prediksi klinis individual menjadi sulit.
• Penyimpangan halus dari lintasan perkembangan normal anatomi otak tampaknya setidaknya terkait dengan—jika bukan faktor penyebab—sejumlah gangguan perkembangan.
• Ada berbagai indikator perkembangan otak, dan beberapa di antaranya tampak lebih informatif secara klinis daripada yang lain. Misalnya, ketebalan kortikal memiliki hubungan yang ditunjukkan dengan manifestasi gangguan perkembangan.

Ketebalan kortikal tampaknya berkorelasi dengan kinerja pada tugas-tugas kognitif yang kompleks. Area otak yang berbeda memiliki dinamika pematangan yang berbeda. Secara umum, daerah yang lebih baru secara filogenetik matang lebih lambat dari yang lebih tua, dan daerah asosiasi tingkat tinggi matang setelah daerah somatosensori tingkat rendah.

Misalnya, ketidakseimbangan perkembangan antara jaringan sistem limbik yang lebih awal dan sistem frontal yang lebih matang mungkin menjelaskan tekstur psikologis dan perilaku remaja, yang mungkin terjadi saat ketidakseimbangan ini sedang diselesaikan.

Otak yang matang dicirikan oleh pembentukan kembali sifat-sifat fungsionalnya, terutama konektivitasnya, yang memuncak selama masa remaja dan ditentukan oleh hubungan fisik antara area otak yang mengembangkan kode, pola ko-aktivasi antara area otak yang terlibat dalam tugas-tugas tertentu, dan koneksi etiologis. antara area otak yang dipengaruhi bersama oleh faktor genetik dan lingkungan yang sama.

Pengembangan Fungsional

Otak manusia umumnya direpresentasikan sebagai sistem jaringan berjenjang dari neuron yang sangat terorganisir, di mana aktivitas biokimia dan bioelektrik spatiotemporal memberikan fungsionalitas khusus untuk komponen anatomi struktural otak.

Hubungan antara struktur dan fungsi bersifat dua arah, sehingga karakteristik anatomi tertentu—seperti lesi, perkembangan sinaptik, dan mielinisasi—menjadi parameter fungsionalitas jaringan tertentu.

Dinamika fungsional jaringan dapat mengubah karakteristik fisik dari struktur otak yang mendasarinya. Dari pembuahan hingga masa hidup dan hingga penuaan, lintasan perkembangan sistem ini dibentuk oleh pengaruh bersama yang berkelanjutan dari genom dan lingkungan setiap individu—sistem langsung dari faktor lingkungan yang memengaruhi kesehatan dan perilaku manusia. Memahami stabilitas dan kelenturan sistem adalah tugas mendasar ilmu pengetahuan modern dan fokus dari sejumlah proyek berskala besar, seperti Proyek Human Connectome.

Karena sistem secara keseluruhan dan setiap jaringan muncul secara perkembangan, penelitian secara tradisional melibatkan penelitian ke dalam otak di mana jaringan dapat dilokalisasi dan bagaimanaitu beroperasi.

Penelitian tersebut secara historis menggunakan metode lokalisasi anatomi, misalnya, melalui operasi otak atau otopsi, tetapi metode ini memiliki nilai yang terbatas pada manusia yang hidup.

Metode yang lebih baru (elektroensefalografi, tomografi emisi positron, pencitraan resonansi magnetik fungsional, dan spektroskopi inframerah dekat/pencitraan optimal) berdasarkan berbagai kemajuan teknologi mempelajari otak pada manusia yang hidup, di mana fokusnya, bersama dengan struktur anatomi, adalah pada konektivitas fungsional.

Metode-metode ini, yang pada awalnya menuntut teknologi, keterampilan, biaya, dan keselamatan, telah berkembang untuk meminimalkan tuntutan ini dan memaksimalkan keamanan (seperti penerapan pada populasi anak-anak), kemampuan pengangkutan (seperti penggunaan dalam pengaturan yang dilengkapi dengan peralatan minimal), dan pemanfaatan ( seperti kegunaan dalam pengaturan sumber daya rendah).