Pendahuluan Deep Brain Stimulation Procedure (DBS)
Deep brain stimulation procedure (DBS) adalah prosedur bedah saraf yang memberikan arus listrik lemah ke lokasi spesifik di otak. Pemberian arus listrik menggunakan mikroelektroda, yaitu implantasi perangkat medis yang disebut neurostimulator (brain pacemaker). Arus listrik lemah/pendek yang digunakan pada prosedur ini ditujukan untuk meniru arus alami impuls saraf.[1,2]
Pada tahun 1987, DBS mulai dikembangkan untuk mengatasi gangguan tremor dan penyakit parkinson, setelahnya DBS juga digunakan pada pasien-pasien diskinesia dan gangguan gerak lainnya. DBS merupakan salah satu aplikasi stimulasi listrik otak ke pengembangan teknologi baru yaitu neurostimulasi.[1,2]
Dalam bidang neurostimulasi, DBS mulai dikembangkan sebagai subspesialisasi dari bedah saraf. Selama operasi stereotaktik, elektroda ditanamkan pada inti subkortikal untuk memberikan arus listrik rendah dan menstimulasi saraf secara terapeutik.[1,2]
Mekanisme kerja DBS masih belum sepenuhnya dipahami, tetapi ada 4 teori mekanisme yang diajukan, yaitu:
- Inhibisi langsung aktivitas saraf: DBS menghambat aktivitas saraf, seperti pada prosedur thalamotomy, dan memberikan manfaat yang sama pada pasien dengan gangguan gerak dan juga obsessive compulsive disorder (OCD)
- Eksitasi langsung aktivitas saraf: DBS menyebabkan eksitasi langsung pada aktivitas saraf. Pada rekaman multielektroda ekstraseluler dari DBS, terlihat aktivitas antidromik akson aferen dan eksitasi akson eferen ke nukleus target, serta aktivitas postsinaptik, yang pada akhirnya menyebabkan normalisasi aktivitas saraf secara keseluruhan
- Interupsi informasi: rangsangan listrik memblokir aliran informasi melalui struktur otak yang ditargetkan, sehingga DBS dapat menghambat respons kortikal
- Penyaringan sinaptik (synaptic filtering): DBS menghambat respons yang ditimbulkan secara kortikal, dan sinaps akan menjadi filter low-pass dari sinyal berfrekuensi rendah. DBS dapat menghambat aktivitas osilasi, di mana akson biasanya terstimulasi pada frekuensi +100 Hz, sedangkan transmisi sinaptik tidak dapat terjadi pada frekuensi yang sama[3]
Hipotesis penyaringan sinaptik berpendapat bahwa sinaps akan menjadi filter low-pass dari sinyal berfrekuensi rendah. Terdapat bukti bahwa stimulasi frekuensi tinggi (>100 Hz) menghasilkan perubahan jaringan yang berbeda dari stimulasi frekuensi rendah (1‒10 Hz).[3]
Saat ini, belum ada konsensus yang jelas tentang mekanisme DBS yang tepat. Namun, dari teori mekanisme yang ada, diharapkan DBS dapat menyebabkan neurogenesis maupun sinaptogenesis. Banyak pendapat meyakinkan bahwa tidak hanya satu mekanisme yang berperan pada penggunaan DBS ini.[3]