Setelah kesalahpahaman selama berabad-abad, sebuah penelitian menemukan ada kaitan antara gangguan bicara yang mempengaruhi jutaan orang di seluruh dunia dengan gen tertentu dan perubahan di otak. Cara mengobatinya mungkin akan segera ditemukan.
Gerald Maguire gagap sejak kecil, tetapi Anda mungkin tidak dapat menebaknya saat berbicara dengannya.
Selama 25 tahun terakhir, Maguire - seorang psikiater di University of California, Riverside - telah mengobati gangguannya dengan obat antipsikotik yang tidak secara resmi disetujui untuk kondisi tersebut.
- Ada kontaminasi mikroba pemakan otak, kota di AS diimbau tidak gunakan air keran
- Joker: Penyakit di balik tertawa tokoh jahat yang diperankan Joaquin Phoenix
- Infeksi otak langka yang diakibatkan amoeba 'pemakan otak' ditemukan di Florida
Hanya dengan perhatian yang cermat Anda dapat melihat kesalahan yang sesekali muncul pada kata-kata dengan beberapa suku kata seperti "statistically" dan "pharmaceutical".
Maguire tak sendiri - lebih dari 70 juta orang di seluruh dunia, termasuk sekitar tiga juta orang Amerika, gagap.
Artinya, mereka mengalami kesulitan saat mulai bicara dan mengatur waktu bicara, sehingga mereka beberapa kali terhenti dan mengulangi apa yang diucapkan.
Jumlah itu mencakup sekitar 5% anak-anak, banyak di antaranya berhasil mengatasi kondisi tersebut, dan 1% orang dewasa.
Mereka termasuk calon presiden AS Joe Biden, aktor James Earl Jones, dan aktris Emily Blunt.
Meskipun orang-orang itu dan banyak lainnya, termasuk Maguire, telah mencapai kesuksesan karier, gagap dapat menyebabkan kecemasan sosial dan menimbulkan cemoohan atau diskriminasi oleh orang lain.
Maguire telah merawat orang-orang yang gagap, dan meneliti pengobatan potensial selama beberapa dekade.
Joe Biden juga salah satu orang yang dulunya pernah mengalami kondisi gagap. (Reuters)
Dia menerima email setiap hari dari orang-orang yang ingin mencoba pengobatan, mengikuti uji pengobatan, atau bahkan mendonasikan otak mereka ke universitasnya ketika mereka meninggal.
Dia sekarang memulai uji klinis pengobatan baru, ecopipam, yang membuat ucapan lebih lancar dan meningkatkan kualitas hidup dalam studi percontohan kecil pada tahun 2019.
Sementara itu, yang lainnya sedang menyelidiki akar penyebab gagap, yang mungkin juga menunjukkan cara pengobatan baru.
Di masa lalu, banyak terapis yang keliru mengaitkan gagap dengan beberapa penyebab, seperti cacat pada lidah dan kotak suara, kecemasan, trauma, atau bahkan pola asuh yang buruk - dan beberapa masih mempercayai itu.
Namun menurut J. Scott Yaruss, ahli patologi wicara-bahasa di Michigan State University di East Lansing, beberapa peneliti telah lama menduga bahwa masalah syaraf mungkin menyebabkan seseorang menjadi gagap.
Data pertama yang mendukung dugaan itu dibuat pada 1991, katanya, ketika para peneliti melaporkan aliran darah yang berbeda di otak orang yang gagap.
Selama dua dekade terakhir, penelitian berkelanjutan telah memperjelas bahwa sumber kegagapan ada di otak.
"Kita sedang berada di tengah ledakan yang absolut terkait pengembangan pengetahuan soal kegagapan," kata Yaruss.
Namun, masih banyak yang harus dipecahkan.
Raja George VI menjalani terapi bicara karena mengalami gangguan bicara, gagap. (BBC)
Ahli saraf telah mengamati perbedaan halus pada otak orang yang gagap, tetapi mereka tidak dapat memastikan apakah perbedaan tersebut adalah penyebab atau akibat dari kondisi tersebut.
Ahli genetika mengidentifikasi variasi dalam gen tertentu yang memengaruhi seseorang untuk gagap, tetapi gen itu sendiri masih membingungkan: baru belakangan ini kaitannya dengan anatomi otak menjadi jelas.
Maguire, sementara itu, melakukan perawatan dengan dopamin, pembawa pesan kimiawi di otak yang membantu mengatur emosi dan gerakan (gerakan otot yang tepat, tentu saja, diperlukan untuk ucapan yang dapat dipahami).
Para ilmuwan baru saja mulai mempelajari temuan yang berbeda-beda ini bersama-sama dan para peneliti terus melakukan pengujian awal berdasarkan temuan-temuan yang ada.
Sirkuit lambat
Hasil pemindaian otak orang biasa dan seseorang yang gagap tak berbeda, kata ahli radiologi.
Namun, ketika para ahli melihat lebih dekat, dengan teknologi khusus yang menunjukkan struktur dalam dan aktivitas otak selama berbicara, perbedaan halus antara kelompok yang gagap dan yang tidak gagap menjadi jelas.
Masalahnya tidak terbatas pada satu bagian otak saja.
Sebaliknya, ini semua tentang hubungan antara bagian yang berbeda, menurut ahli patologi bahasa wicara dan ahli saraf Soo-Eun Chang dari Universitas Michigan di Ann Arbor.
Misalnya, di belahan otak kiri, orang yang gagap sering kali tampak memiliki koneksi yang sedikit lebih lemah antara area yang bertanggung jawab untuk mendengar dan membuat gerakan yang menghasilkan ucapan.
Chang juga mengamati perbedaan struktural dalam korpus kalosum, kumpulan besar serabut saraf yang menghubungkan belahan kiri dan kanan otak.
Temuan ini mengisyaratkan bahwa gagap mungkin terjadi akibat sedikit keterlambatan komunikasi antar bagian otak.
Ucapan, menurut Chang, akan sangat rentan terhadap penundaan seperti itu karena harus ada koordinasi yang cepat di otak.
Chang mencoba memahami mengapa sekitar 80% anak yang gagap tumbuh dengan pola bicara yang normal, sementara 20% lainnya terus gagap hingga dewasa.
Gagap biasanya dimulai saat anak-anak pertama kali merangkai kata menjadi kalimat sederhana, sekitar usia dua tahun.
Chang mempelajari anak-anak hingga empat tahun, dimulai sedini mungkin, untuk mencari pola perubahan dalam pemindaian otak.
Tidaklah mudah untuk meyakinkan anak-anak seperti itu untuk tetap diam di mesin pencitraan otak yang besar.
Timnya menghiasi pemindai dengan dekorasi yang menyembunyikan semua bagian yang menakutkan.
"Tampak seperti petualangan lautan," kata Chang.
Getty ImagesOrang yang gagap tampaknya memiliki koneksi yang sedikit lebih lemah antara area otak yang bertanggung jawab untuk mendengar dan yang mengatur gerakan yang menghasilkan ucapan.
Pada anak-anak yang kehilangan gagapnya, tim Chang mengamati bahwa hubungan antara area yang terlibat dalam pendengaran dan yang terlibat dalam gerakan bicara semakin kuat dari waktu ke waktu.
Tapi itu tidak terjadi pada anak-anak yang terus gagap.
Dalam studi lain, kelompok Chang mengamati bagaimana berbagai bagian otak bekerja secara bersamaan, atau tidak, menggunakan aliran darah sebagai proksi untuk aktivitas itu.
Mereka menemukan hubungan antara gagap dan sirkuit otak yang disebut jaringan mode default, yang berperan ketika seseorang merenungkan masa lalu atau berandai-andai tentang masa depan, serta melamun.
Pada anak-anak yang gagap, jaringan mode default tampaknya masuk -seperti orang yang mengganggu sepasang orang yang sedang berkencan romantis- ke dalam percakapan antara jaringan yang bertanggung jawab untuk memusatkan perhatian dan menciptakan gerakan.
Hal itu juga bisa memperlambat produksi ucapan, katanya.
Perubahan pada perkembangan atau struktur otak ini mungkin berakar pada gen seseorang, tetapi pemahaman tentang masalah ini juga membutuhkan waktu.
Dalam satu keluarga
Pada awal 2001, ahli genetika Dennis Drayna menerima email yang mengejutkan: "Saya dari Kamerun, Afrika Barat. Ayah saya adalah seorang kepala suku. Dia memiliki tiga istri dan saya memiliki 21 saudara kandung dan tiri. Hampir semua dari kami gagap, "kenang Drayna.
"Apakah menurutmu mungkin ada sesuatu yang bersifat genetik dalam keluarga saya?"
Drayna, yang bekerja di National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, sudah lama tertarik pada gagap turunan.
Paman dan kakak laki-lakinya gagap dan putra kembarnya juga gagap saat anak-anak.
Tapi dia enggan melakukan perjalanan trans-Atlantik berdasarkan email itu dan khawatir bahwa keterampilan klinisnya tidak cukup untuk menganalisis gejala keluarga itu.
Dia melaporkan email tersebut kepada direktur National Institutes of Health saat ini, Francis Collins (yang merupakan direktur National Human Genome Research Institute pada saat itu), yang mendorongnya untuk melakukan penelitian, jadi dia memesan tiket ke Afrika.
Dia juga telah melakukan perjalanan ke Pakistan, tempat dia menemukan varian gen yang terkait dengan kelainan genetik pada anak-anak yang dilahirkan dari perkawinan antar sepupu.
Bahkan dengan keluarga-keluarga itu, penelitian gen berjalan lambat.
Gagap tidak diwariskan dalam pola sederhana seperti golongan darah atau bintik-bintik di kulit.
Namun akhirnya, tim Drayna mengidentifikasi mutasi pada empat gen - GNPTAB, GNPTG, dan NAGPA dari studi Pakistan, dan AP4E1 dari klan di Kamerun - yang dia perkirakan mungkin mendasari sebanyak satu dari lima kasus gagap.
Anehnya, tidak ada gen yang diidentifikasi Drayna yang memiliki hubungan jelas dengan kemampuan bicara.
Sebaliknya, mereka semua terlibat dalam pengiriman bahan seluler ke kompartemen daur ulang limbah yang disebut lisosom.
Butuh lebih banyak hal yang dikerjakan sebelum tim Drayna mengaitkan gen dengan aktivitas otak.
Mereka memulainya dengan merekayasa tikus sehingga versi GNPTAB mereka memiliki mutasi yang sama seperti yang mereka amati pada manusia, untuk melihat apakah hal itu memengaruhi vokalisasi mereka.
Tikus memang bisa sangat cerewet, tetapi sebagian besar percakapan mereka berlangsung dalam rentang ultrasonik yang tidak dapat didengar orang.
Saat merekam panggilan ultrasonik anak tikus, tim itu mengamati pola yang mirip dengan gagap manusia.
"Mereka memiliki semua celah dan jeda dalam vokalisasi mereka," kata Drayna, yang ikut menulis tinjauan umum penelitian genetika ini.
Namun, tim tersebut berjuang untuk menemukan cacat yang jelas pada otak hewan - sampai seorang peneliti menemukan bahwa ada lebih sedikit sel yang disebut astrosit di corpus calossum(saluran besar serabut saraf yang menghubungkan otak kiri dan otak kanan).
Astrosit melakukan pekerjaan besar yang penting untuk aktivitas saraf: menyediakan bahan bakar untuk saraf, misalnya, dan mengumpulkan apa yang harus dibuang.
Mungkin, kata Drayna, astrosit yang terbatas sedikit memperlambat komunikasi antara belahan otak, dan itu hanya terlihat dalam ucapan.
Peneliti merekayasa tikus dengan mutasi pada gen yang, pada manusia, terkait dengan kondisi gagap.
Tikus mutan bersuara terbata-bata, dengan jeda yang lebih lama di antara suku kata, mirip dengan yang terlihat pada gagap manusia.
Penelitian Drayna mendapat tinjauan yang beragam.
"Ini benar-benar merupakan karya perintis," kata Angela Morgan, ahli patologi bahasa wicara di University of Melbourne dan Murdoch Children's Research Institute di Australia.
Di sisi lain, Maguire telah lama meragukan bahwa mutasi pada gen penting seperti itu, yang digunakan di hampir semua sel, hanya menyebabkan kerusakan pada corpus calossum, dan hanya mengganggu ucapan.
Dia juga kesulitan membandingkan derit tikus dengan ucapan manusia.
"Itu agak melebih-lebihkan," katanya.
Para ilmuwan yakin ada lebih banyak gen gagap yang bisa ditemukan.
Drayna telah pensiun, tetapi Morgan dan kolaborator lain memulai studi skala besar dengan harapan dapat mengidentifikasi kontributor genetik tambahan pada lebih dari 10.000 orang.
Koneksi dopamin
Maguire telah mengatasi gagap dari sudut yang sangat berbeda: menyelidiki peran dopamin, molekul pemberi sinyal utama di otak.
Dopamin dapat meningkatkan atau menurunkan aktivitas neuron, tergantung pada lokasi otak dan reseptor saraf yang melekat padanya.
Ada lima reseptor dopamin berbeda (bernama D1, D2, dan seterusnya) yang mengambil sinyal dan merespons.
Getty ImagesGagap biasanya dimulai dari masa anak-anak. Sebagian besar tak lagi gagap ketika tumbuh dewasa.
Selama tahun 1990-an, Maguire dan koleganya termasuk di antara orang-orang pertama yang menggunakan jenis pemindaian otak tertentu, tomografi emisi positron, pada orang yang gagap.
Mereka menemukan terlalu banyak aktivitas dopamin di otak orang-orang ini.
Dopamin ekstra itu tampaknya mengganggu aktivitas beberapa bagian otak yang oleh Chang dikaitkan dengan gagap.
Mendukung koneksi dopamin, peneliti lain melaporkan pada tahun 2009 bahwa orang dengan versi tertentu dari gen reseptor D2, yang secara tidak langsung meningkatkan aktivitas dopamin, lebih mungkin untuk gagap.
Jadi Maguire bertanya-tanya: bisakah memblokir dopamin menjadi jawaban?
Hal itu mudah karena banyak obat antipsikotik melakukan itu.
Selama bertahun-tahun, Maguire telah melakukan studi klinis kecil dan sukses dengan obat-obatan ini termasuk risperidone, olanzapine dan lurasidone.
Hasilnya: "Kegagapan Anda tidak akan hilang sepenuhnya, tapi kami bisa mengobatinya," katanya.
Getty ImagesOrang yang gagap tampaknya memiliki koneksi yang sedikit lebih lemah antara area otak yang bertanggung jawab untuk mendengar dan yang mengatur gerakan yang menghasilkan ucapan.
Tak satu pun dari obat tersebut yang disetujui untuk mengobati gagap oleh Food and Drug Administration AS, dan obat itu dapat menyebabkan efek samping yang tidak menyenangkan, seperti penambahan berat badan, kekakuan otot, dan gangguan gerakan.
Sebagian, itu karena mereka bekerja pada reseptor dopamin versi D2.
Pengobatan baru Maguire, ecopipam, bekerja pada versi D1, yang dia perkirakan akan mengurangi beberapa efek samping - meskipun dia harus memperhatikan efek yang lain, seperti penurunan berat badan dan depresi.
Dalam sebuah penelitian kecil terhadap 10 sukarelawan dewasa, Maguire, Yaruss dan rekannya menemukan bahwa orang yang menggunakan ecopipam berkurang gagapnya dibanding sebelum perawatan.
Skor kualitas hidup, yang terkait dengan perasaan seperti ketidakberdayaan atau penerimaan terhadap gagap mereka, juga meningkat untuk beberapa peserta.
Ecopipam bukanlah satu-satunya pengobatan yang dipertimbangkan.
Kembali ke Michigan, Chang berharap rangsangan pada bagian otak tertentu selama berbicara dapat meningkatkan kefasihan.
Tim tersebut menggunakan elektroda di kulit kepala untuk secara lembut menstimulasi segmen area pendengaran, yang bertujuan untuk memperkuat hubungan antara titik tersebut dan bagian yang mengatur gerakan bicara.
(Ini menyebabkan sensasi menggelitik singkat sebelum memudar, kata Chang)
Para peneliti menstimulasi otak saat orang menjalani terapi wicara tradisional, yang diharapkan dapat meningkatkan efek terapi.
Namun, pandemi Covid-19 membuat tim harus menghentikan studi mereka terhadap 24 dari 50 subjek yang direncanakan. Mereka sedang menganalisis data sekarang.
Mencari kesimpulan
Dopamin, pembuangan limbah seluler, konektivitas saraf - bagaimana mereka bisa terkait satu sama lain?
Chang mencatat bahwa salah satu sirkuit otak yang terlibat dengan kondisi gagap mencakup dua area yang membuat dan menggunakan dopamin, yang mungkin membantu menjelaskan mengapa dopamin penting dalam gangguan tersebut.
Ia berharap pencitraan syaraf bisa menyatukan teori-teori yang berbeda itu.
Sebagai percobaan pertama, dia dan kolaboratornya membandingkan area bermasalah yang diidentifikasi oleh pemindaian otaknya dengan peta yang menunjukkan berbagai gen aktif di otak.
Dua gen Drayna, GNPTG dan NAGPA, terlihat aktif pada tingkat tinggi pada jaringan yang mengatur bicara dan pendengaran di otak orang yang tidak gagap, katanya.
Hal itu menunjukkan bahwa gen tersebut benar-benar dibutuhkan di area tersebut, memperkuat hipotesis Drayna bahwa cacat pada gen akan mengganggu kemampuan bicara.
Tim juga mengamati sesuatu yang baru: gen yang terlibat dalam pemrosesan energi aktif di area bicara dan pendengaran.
Getty ImagesPeneliti mencoba mempelajari sejumlah temuan yang berkaitan dengan gagapnya seseorang.
Ada peningkatan besar dalam aktivitas otak selama tahun-tahun prasekolah, saat-saat gagap cenderung dimulai, kata Chang.
Mungkin, ujarnya, bagian pemrosesan ucapan tersebut tidak mendapatkan semua energi yang mereka butuhkan pada saat mereka benar-benar perlu daya maksimum.
Dengan pemikiran tersebut, dia berencana untuk mencari mutasi pada gen pengontrol energi pada anak-anak yang gagap.
"Jelas ada banyak titik yang perlu dihubungkan," katanya.
Maguire juga menghubungkan titik-titik yang ada.
Dia mengatakan dia sedang mengerjakan teori untuk menyatukan karyanya dengan temuan genetik Drayna.
Sementara itu, setelah berjuang melalui wawancara sekolah kedokteran dan memilih karier dalam terapi bicara meskipun kesulitan berbicara, dia berharap ecopipam akan berhasil.
Bersama rekan-rekannya, dia memulai studi baru yang akan membandingkan 34 orang yang menggunakan ecopipam dengan 34 yang menggunakan obat plasebo.
Jika perawatan itu menjadi bagian dari standar penanganan gagap, impian seumur hidupnya akan terwujud.
Anda bisa membaca versi bahasa Inggris dari artikel ini, The mysterious cause of stuttering in the brain di laman BBC Future.
