BAB I

PENDAHULUAN

Elektroensefalografi (EEG) merupakan alat untuk mendeteksi, mengukur,

dan merekam gelombang otak seseorang dengan mengidentifikasi potensi elektrik

spontan selama periode waktu yang singkat, biasanya 20-40 menit, sebagaimana

dicatat dari elektroda yang ditempatkan pada kulit kepala. EEG mengukur

perbedaan tegangan yang dihasilkan dari arus ion dalam neuron otak. Dalam

konteks klinis, EEG mengacu pada rekaman aktivitas spontan listrik otak.

Derivat EEG meliputi evoked potentials (EP), yang melibatkan aktivitas

EEG berhubungan dengan waktu terukur (time locked) dari beberapa macam

stimulus (visual, somatosensori, atau pendengaran), event related potential (ERP)

mengacu pada respon EEG dengan waktu terukur (time locked) dari stimulus yang

lebih kompleks. Teknik ini digunakan dalam ilmu kognitif, kognitif psikologi, dan

penelitian psikofisiologikal.

Event related potential (ERP) adalah metode pengukuran respon otak

terhadap stimulus kognitif, motorik atau peristiwa. Defleksi gelombang pada ERP

mencerminkan penerimaan dan pengolahan informasi sensorik serta pengolahan

yang melibatkan perhatian, recall memory, pemahaman, dan aktivitas kognitif.

Studi tentang otak dengan cara ini menyediakan sarana noninvasif yang mampu

mengevaluasi fungsi otak pada pasien dengan penyakit kognitif. Meskipun

penggunaan tes ini cukup informatif, namun metode dan prosedur belum

dibakukan. Komponen bentuk gelombang ERP terdiri dari defleksi positif dan

negatif yaitu meliputi gelombang N100 atau N1, P200 atau P2, P300 atau P3.

Gelombang P300 (P3) merupakan komponen ERP yang berguna untuk

pengukuran fungsi kognitif. Gelombang P300 muncul pada puncak 300 ms atau

lebih setelah timbulnya stimulus yang langka. Elektrode P300 diletakkan pada

daerah centro-parietal kulit kepala (midline scalp sites). P300 dianggap sebagai

potensi endogen yang terjadinya tidak berhubungan dengan bentuk stimulus

namun reaksi seseorang terhadap stimulus tersebut. Lebih spesifik, P300 ini

dianggap mencerminkan proses yang terlibat dalam evaluasi stimulus. Hal ini

biasanya diperoleh dengan menggunakan paradigma “odd-ball”, dimana diberikan

1

stimulus (target) secara acak. Saat ini, penggunaan P300 dikaitkan penilaian

fungsi kognitif, beberapa penyakit neuropsikiatri, serta alat deteksi kebohongan.

Beberapa studi klinis menuliskan bahwa terjadi pemanjangan latensi dan

penurunan amplitudo P300 pada pasien demensia.

Pada referat ini akan dibahas tentang P300 dan aplikasinya dalam bidang

medis dan non medis, serta bagaimana metode pengukurannya.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. DEFINISI

Evoked potentials (EP) merupakan studi mengenai fungsi otak. Klasifikasi

EP terdiri dari 2 jenis yaitu potensial eksogen dan potensial endogen (ERP).

Potensial eksogen tergantung dari stimulus fisik misalnya tingkat kebisingan dan

biasanya digunakan untuk identifikasi disabilitas fungsi sistem saraf. Sebaliknya,

ERP yang merupakan potensial endogen tergantung dari interaksi subjek terhadap

stimulus misalnya atensi, motivasi. Gelombang P300 (P3) merupakan komponen

ERP yang timbul dalam proses pengambilan keputusan. Gelombang ini ditemukan

pertama kali pada tahun 1964 dan mengalami perkembangan sejak itu. 1

ERP manusia biasanya direkam dari elektroda yang ditempatkan pada kulit

kepala manusia. Potensi ini dapat menjadi sarana non invasif untuk mengevaluasi

aktivitas otak manusia karena mampu mempersepsikan stimuli, membuat

keputusan dan kontrol perilaku. Tiga prosedur dasar yang diperlukan untuk

mengevaluasi ERP. Pertama, potensi listrik dilakukan dengan penempelan

elektrode di kulit kepala. Kedua, dilakukan analisa untuk memberikan pengukuran

yang bermakna. Ketiga, hasil analisis harus ditampilkan dalam penilaian visual. 1

Gambar 1. Overview pemasangan ERP manusia

3

Gambar 2. Latensi dan amplitudo gelombang P300

Komponen gelombang P300 terdiri dari latensi dan amplitudo. Amplitudo

mencerminkan jumlah neuron yang dialokasikan untuk memunculkan respon

terhadap stimulan sedangkan latensi secara umum diterima sebagai ukuran

kecepatan pemrosesan kognitif dan. Hal ini mencerminkan fungsi kognitif otak.

Gelombang P300 muncul sebagai defleksi positif dengan kisaran amplitudo 2-20

mv dan latensi sekitar 250-1000 ms. 1

Gambar 3. Hasil gelombang P300 pada Cz, Fz, Pz

4

P300 diukur dari elektroda yang diletakkan pada posisi sentral (Cz), lobus

frontal (Fz), dan lobus parietal (Pz). Produksi gelombang ini merupakan respon

involunter terhadap stimulus. Sinyal paling kuat terletak pada elektroda di lobus

parietal (Pz) dan paling lemah di lobus frontal (Fz). Kemunculan, topografi dan

waktu sinyal ini sering digunakan sebagai penanda fungsi kognitif. 1

Gambar 4. Area otak sebagai generator gelombang P300

Gambar di atas merupakan bagan dari area otak dimana gelombang P300

berasal. Generator P3A berada di lobus frontoparietocingulate yang dikaitkan

dengan orientasi perhatian (area diarsir gelap pada gambar). Hal ini terkait dengan

respon elektrodermal dan merupakan komponen kortikal dari respon orientasi.

P3B (area yang lebih terang) ditimbulkan oleh rangsangan visual atau

pendengaran. Generator P3B berada di hippocampus, sulcus superior temporal,

prefrontal ventrolateral korteks, dan (mungkin) sulcus intraparietal. Dilaporkan

bahwa lesi di lobus parietotemporal dikaitkan dengan penurunan amplitudo P300

saat dilakukan paradigma oddball. 1

Latensi P300 semakin panjang (prolonged) dapat terjadi karena perubahan

sistem saraf yang terkait dengan penuaan atau degenerasi dan tingkat kesulitan

respon subjek terhadap stimuli. Rata-rata latensi P300 meningkat selama penuaan

("koefisien penuaan") biasanya adalah 0,9-1,8 ms / per tahun. Hal ini disebabkan

karena penurunan kecepatan pengolahan informasi. Amplitudo P300 tergantung

pada hubungan probabilitas subjektif dari peristiwa (semakin jarang, semakin

besar amplitudonya). Penurunan amplitudo disebabkan penurunan jumlah neuron

yang terlibat dalam pengolahan informasi. Pemanjangan latensi P300 dan

penurunan amplitudo P300 dapat ditemukan pada kasus dementia, penyakit

5

Alzheimer, schizophrenia, gangguan psikiatri seperti depresi, obsesif kompulsif.

Keterbatasan pemeriksaan ini sebagai uji klinis hanya mampu mengungkapkan

fakta degenerasi otak dan bukan penyebab degenerasi otak. 1,2

Gambar 5. Lokasi elektrode P300 dan contoh gelombang P300

Gelombang P300 dipengaruhi oleh perubahan yang terjadi secara alami,

variabilitas timbul dari sumber-sumber harus dipertimbangkan. dapat disebabkan

oleh variabel lingkungan, atau mungkin berasal dari perbedaan individual.

Beberapa faktor penentu yang mempengaruhi amplitudo dan latensi P300

termasuk irama sirkadian, latihan dan kelelahan, obat-obatan yang biasa

digunakan, usia, IQ, gender, serta tipe kepribadian. Selain itu, perbedaan yang

berkaitan dengan kapasitas atensi perlu dipertimbangkan. 2

Terdapat bukti yang menunjukkan bahwa gelombang P300 dihasilkan

ketika subjek sedang mengingat kembali sebuah informasi (memory recall).

Apabila P300 mampu mewakili tingkatan proses recall maka seharusnya dapat

digunakan untuk memprediksi kemampuan otak dalam recall memory. 1,2

6

Pengukuran P300 sering digunakan sebagai metode objektif untuk

menentukan apakah seseorang memiliki ingatan sebuah peristiwa yang dapat

mereka ulang baik dalam bentuk visual atau lainnya. Misal dibutuhkan informasi

faktual mengenai senjata, konfigurasi TKP, sebuah dokumen rahasia, pencurian

benda, data, wajah orang lain, dll. Kemampuan P300 ini dapat diaplikasikan

dalam alat deteksi kebohongan (lie detector). 1,2,3

B. PARADIGMA ODDBALL

Komponen P300 merupakan late positive wave berkaitan dengan deteksi

target langka diantara stimuli standar. Sebagai contoh, subjek diberikan 1 set

stimulus yang terdiri dari 2 jenis yaitu nada tinggi dan nada rendah, dan jika nada

tersebut dilakukan pengulangan, 20 dari 100 percobaan (80 percobaan berisi nada

lain), stimulus yang langka/jarang akan menghasilkan ERP yang besar dan

diidentifikasi sebagai gelombang P300. Penggunaan ini disebut paradigma odd

7

ball, diketahui bahwa amplitudo gelombang P3 bervariasi sebanding dengan

stimulan yang diberikan. 3

Gambar 6. Oddball Paradigm

Oddball Paradigm adalah teknik yang digunakan dalam membangkitkan

potensi dari stimulasi yang berupa auditori atau visual dengan tujuan menilai

reaksi saraf dengan cara memberi stimulan yang dikenali dengan tak terduga.

Subjek diminta memberikan respon baik dengan menghitung atau dengan

menekan tombol apabila mengenali stimulan pada 1 (satu) serial percobaan. Ini

pertama kali digunakan di Universitas california, San Diego. 3

Sutton (1965) menggunakan respon gelombang P300 pada paradigma odd

ball sebagai prosedur yang menggunakan rangsangan sederhana (nada tinggi dan

rendah) dalam bentuk lagu dan berseri terhadap subjek. Pritchard et al (1986)

menggunakan stimulus visual sederhana yang dibedakan tingkat kecerahannya. 2,3

Gelombang P300 terjadi hanya jika subjek secara aktif terlibat dalam tugas

mendeteksi target. Amplitudo bervariasi dengan ketidakmungkinan target. Latensi

bervariasi dengan sulitnya membedakan stimulus target dari rangsangan standar.

Deteksi target tersebut mampu membangkitkan aktivitas transien di daerah

korteks prefrontal. Pengukuran aktivitas hemodinamik otak di korteks prefrontal

menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) mengungkapkan

bahwa korteks prefrontal dorsolateral berhubungan dengan perubahan dinamis

dalam pemetaan rangsangan tanggapan (misalnya strategi respon), secara

independen dari setiap perubahan perilaku. 3

Paradigma Oddball Visual. Pemeriksaan ini menggunakan dua rangsangan

visual, bisa menggunakan media gambar, cahaya, atau angka yang secara acak

disajikan. Subyek diinstruksikan untuk menekan tombol setiap kali subyek

8

melihat stimulus. Parameter kinerja yang dihitung untuk stimulus target dan

stimulus non target secara terpisah.2,3

Gambar 7. Paradigma oddball

Paradigma Oddball auditori. Pemeriksaan ini dengan menggunakan dua

stimuli pendengaran yang terdiri dari nada frekuensi rendah dan nada frekuensi

tinggi yang disajikan secara acak. Stimulus dengan nada frekuensi tinggi

merupakan nada target/stimulus. Instruksi kepada subyek untuk menekan tombol

setiap kali subyek mendengar stimulus ini. 2,3

Sebagai contoh, presentasi dari nada standar dan target yang terjadi pada

tiga kondisi yang berbeda yang acak di seluruh blok presentasi. Pada kondisi

pertama, nada target muncul dengan interval teratur, menghasilkan pola ritmis,

yang disebut predictable condition. Pada kondisi kedua, dua nada sama disajikan,

dengan instruksi identik dengan menekan tombol respon setiap kali nada target

muncul namun nada target muncul pada interval yang tidak teratur dan tak

terduga, yang disebut unpredictable condition. Pada kondisi ketiga, instruksi sama

namun tidak ada nada target yang disajikan. Pada beberapa keadaan patologis

akan menunjukkan waktu reaksi yang memanjang dan peningkatan tingkat

kelalaian. 2,3

9

Gambar 8. Paradigma oddball auditori

C. SEJARAH

Pengamatan awal P300 dilaporkan pada pertengahan tahun 1960-an. Pada

tahun 1964, peneliti Chapman dan Bragdon menemukan bahwa respon ERP

terhadap rangsangan visual berbeda tergantung pada apakah rangsangan itu berarti

atau tidak. Mereka menunjukkan 2 jenis subyek rangsangan visual: angka dan

cahaya. Subjek ini diberikan satu rangsangan pada waktu secara berurutan. Untuk

setiap dua angka, subjek diminta untuk membuat keputusan sederhana, seperti

memberitahu mana dari dua angka yang secara numerik lebih kecil atau lebih

besar, yang datang pertama atau kedua dalam urutan, atau apakah mereka sama.

Ketika memeriksa ERP, Chapman dan Bragdon menemukan bahwa kedua angka

dan lampu menimbulkan respon sensorik yang diharapkan (misalnya, komponen

visual N1), dan bahwa amplitudo respon ini bervariasi dalam mode yang

diharapkan dengan intensitas rangsangan. Mereka juga menemukan respon ERP

untuk angka, tetapi tidak untuk cahaya, berisi positif besar yang mencapai

puncaknya sekitar 300 ms setelah stimulus muncul. Chapman dan Bragdon

berspekulasi bahwa perbedaan respon untuk angka, yang kemudian dikenal

sebagai respon P300. 2,3

Gambar 9. Respon gelombang P300

10

Amplitudo P300 bervariasi sebanding dengan kemunculan stimulus,

semakin jarang stimulus muncul maka makin besar amplitudonya. Latensi

bervariasi dengan sulitnya membedakan stimulus target dari rangsangan standar.

Sejak P300 telah terbukti menjadi komponen penting yang terkait dengan

kesadaran, orang mungkin mengira bahwa hal itu akan absen saat tidur. Penelitian

sampai saat ini menunjukkan bahwa P300 dapat direkam selama masa transisi

tidur dan kemudian muncul kembali dalam tidur REM. Stimulus jarang dan

mengganggu lebih mungkin mendatangkan gelombang P300 parietalis klasik

dalam tidur REM namun kemungkinan kecil pada area frontal. Hal ini konsisten

dengan studi pencitraan otak yang menunjukkan penonaktifan area frontal yang

merupakan karakteristik dari tidur REM. 3

Sebuah aplikasi unik dari paradigma oddball sedang digunakan dalam

penelitian Skizofrenia untuk mempelajari efek pola pembangkit saraf dalam

memori pengakuan terus menerus, dan endophenotypes, yang menyediakan model

pada hubungan genetik penyakit kejiwaan yang mewakili fenotipe antara sindrom

klinis yang nyata dan dasar-dasar genetik. Paradigma Oddball memiliki efek yang

kuat pada dilatasi pupil, meskipun para ilmuwan tidak yakin alasan yang

mendasari efek ini.3

Latensi pendek dari gelombang P300 berkorelasi dengan kecerdasan

meskipun efeknya tidak signifikan secara statistik untuk beberapa item. Latensi

P300 semakin pendek apabila subjek semakin cepat dalam pengambilan

keputusan atau merespon stimulus langka. Hal ini berarti pula bahwa subjek

berinteligensi tinggi. Reed dan Jensen (1992) juga meninjau bukti bahwa latensi

P300 berbanding terbalik dengan IQ. Baru-baru ini sebuah penelitian menemukan

latensi P300 berkorelasi terbalik dengan nilai rata-rata universitas, namun tidak

dengan skor Raven (alat ukur kecerdasan).3

D. APLIKASI

1. Deteksi Skizopfrenia

Perubahan P300 mencerminkan fluktuasi fungsi kognitif pada skizofrenia

dan perubahan yang spesifik untuk periode penyakit aktif. Penelitian juga

menemukan bahwa amplitudo P300 berkurang pada pasien dengan skizofrenia,

11

namun perbedaan signifikan terjadi pada stimulasi auditorik namun tidak visual.

P300 dinilai sebagai indikator fungsi yang berhubungan dengan proses kognitif

normal dan pasien dengan psikopatologi. Respon P300 mencerminkan tugas yang

berhubungan dengan proses kognitif seperti perhatian, harapan dan konteks

memperbarui. Dengan kata lain, P300 adalah pengukuran aktivitas neuronal yang

mendasari dari proses memori dan perhatian. Sementara, amplitudo P300

dikaitkan dengan sumber perhatian yang mengarah pada tugas dan latensi

menunjukkan kecepatan respon terhadap stimulus. Oleh karena itu, penurunan

amplitudo dan pemanjangan latensi pada pasien dengan skizofrenia kompatibel

dengan gangguan fungsi kognitif membentuk simtomatologi tersebut.4

Gelombang P300 memiliki defleksi positif dengan puncak setelah 300 ms

dari stimulus target dan menunjukkan amplitudo maksimum di daerah parietal dan

sentral. Peneliti telah mengemukakan bahwa banyak daerah otak yang dapat

menjadi sumber untuk komponen P300. Pada orang sehat, terdapat dua daerah

otak primer menimbulkan gelombang P300. Daerah ini adalah parietal posterior

dan daerah korteks frontal. Hal ini karena, stimulus yang tak terduga diarahkan ke

proses kesadaran pasif menimbulkan gelombang P300 di daerah frontal, stimulus

yang sama diarahkan ke proses kesadaran aktif membentuk gelombang P300 di

wilayah parietal posterior.

Penurunan amplitudo P300 ditemukan pada pasien dengan skizofrenia,

dalam episode pertama pasien, setelah satu tahun dari onset skizofrenia

pengulangan tes telah terbukti konsisten. Mathalon et al dalam studi longitudinal

menunjukkan bahwa amplitudo P300 yang lebih rendah dari kontrol bahkan

dalam situasi klinis terbaik dari pasien skizofrenia. Pemanjangan latensi dari P300

dan penurunan amplitudo didapatkan pada pasien skizofrenia. Hal ini kompatibel

dengan temuan sebelumnya dilaporkan pada pasien skizofrenia. 4

12

Gambar 10. Perbandingan hasil P300 pada subjek normal dengan schizoprenia

2. P300 pada Pasien Neglect

Pasien yang menderita unilateral neglect kemungkinan gagal untuk

bereaksi terhadap rangsangan yang disajikan pada lapang pandang kontralesional.

Mereka mengabaikan stimulus baik visual, stimulasi taktil atau pendengaran. Ne-

glect biasanya disebabkan kerusakan pada daerah yang terlibat dalam attentional

seperti stroke dengan lokasi lesi pada arteri cerebri media pada hemisfer kanan. 5

Seperti diketahui, pemeriksaan P300 dimodulasi oleh perhatian. Sebagai

contoh, P300 telah dipelajari pada gangguan neuropsychological di mana terjadi

gangguan perhatian, seperti pada penyakit Alzheimer. Pada beberapa penelitian,

digunakan event related potential untuk mengeksplorasi fungsi otak pada neglect.

Didapatkan bahwa amplitudo P300 lebih kecil jika stimulus sasaran disajikan

pada sisi neglect dibandingkan pada non neglect. 5

Dalam sebuah penelitian pada penderita hemineglect (left neglect),

dilakukan perekaman P300 oddball paradigm dengan menggunakan stimuli sering

(frekuent) dengan bentuk lingkaran di kiri dan kanan yang diukur dari pusat

lingkaran. Sedangkan stimuli jarang (infrekuent) dengan bentuk lingkaran

digantikan oleh segitiga. Probabilitas sebesar 80% untuk stimulus frekuent dan

10% untuk stimulus infrekuent. Rangsangan dilakukan pada kedua lapangan

pandang. Didapatkan hasil respon P300 pada lapangan pandang kiri memiliki

amplitudo lebih rendah dibanding kanan seperti yang terlihat pada gambar 6. 5

13

Gambar 11. Stimuli oddball paradigm

Gambar 12. Hasil gelombang P300 pada pasien hemineglect

3. P300 dalam Gangguan Memori

Penyakit Alzheimer merupakan bentuk paling umum dari demensia.

Meskipun gangguan memori adalah fitur yang paling menonjol, penyakit ini

sering menyajikan dengan fenotipe neuropsikologi yang berbeda. Misalnya,

fenotip yang berbeda dari MCI dikaitkan dengan risiko yang berbeda untuk resiko

AD. Studi tentang individu dengan MCI telah menunjukkan bahwa mereka yang

memiliki gangguan memori sebagai fitur menonjol dalam profil kognitif mereka

(yaitu, amnestik MCI) memiliki probabilitas tertinggi AD berkembang di masa

depan. Pemeriksaan P300 pada amnestik MCI mampu mengidentifikasi resiko

AD. 6

Hanya sebagian kecil individu dengan Mild Cognitive Impairment (MCI)

akan berubah menjadi demensia. Metode yang saat ini tersedia untuk

mengidentifikasi risiko belum memiliki sensitivitas dan spesifisitas yang cukup.

Kini, banyak dilakukan penelitian tentang sensitivitas dan spesifisitas P300 dalam

menilai pasien dengan penyakit Alzheimer (AD) dan MCI. P300 ini direkam

14

dengan menggunakan Paradigma odd ball, didapatkan hasil memory recall yang

terlambat, pemanjangan latensi dan penurunan amplitudo gelombang P300 pada

subjek MCI dan AD. Penelitian menunjukkan bahwa analisis P300 menawarkan

metode yang sangat berguna untuk penilaian praklinis AD. 6,7

Gambar 13. Perbandingan hasil P300 pada pasien MCI dan AD dengan kontrol

Saat ini terdapat bukti yang menunjukkan bahwa terjadi perubahan latensi

dan amplitudo gelombang P300 pada individu MCI dan AD. Penelitian terbaru

menunjukkan bahwa latensi dan amplitudo gelombang P300 dapat berfungsi

sebagai penanda untuk memantau proses MCI menjadi AD. Hasil ini

menunjukkan bahwa P300 bisa berkontribusi pada penilaian AD. 7,8

Beberapa penelitian menjelaskan kaitan antara P300 pada beberapa aspek

fungsi memori. Polich et al melaporkan adanya hubungan antara P300 dan

memori intermediet dari angka tes Digit Span pada subjek normal. Hasil

signifikan ditemukan pada subyek penelitian antara P300 dan sejumlah tes

neuropsikologi fungsi memori. Dengan demikian, pemanjangan latensi dan

penurunan amplitudo P300 mungkin berhubungan dengan penurunan memori.

Gangguan memori adalah salah satu fitur yang paling awal dan paling menonjol

dari demensia tipe Alzheimer. 7,8

15

5. P300 dalam Gangguan Tidur

P300 merupakan salah satu metode yang berguna untuk mengevaluasi

fungsi kognitif. Salah satunya pada pasien SAS (Sleep Apnea Syndrome). Pada

pasien SAS terjadi penurunan kognisi baik itu perhatian, memori maupun

konsentrasi. Analisis parameter auditori P300 dapat membantu menyimpulkan

disfungsi kognitif. Namun, hasil temuan P300 pada SAS masih menjadi

kontroversi. Beberapa penelitian menyelidiki tentang hubungan P300 pada pasien

SAS sebelum dan selama penggunaan CPAP hidung. Ditemukan bahwa pasien

SAS menunjukkan latensi P300 yang memanjang dibandingkan kontrol meskipun

amplitudo P300 tidak berbeda antara kedua kelompok. Hal ini dimaksudkan

bahwa ketika terjadi penurunan desaturasi di bawah 90% waktu tidur total

berkorelasi dengan latensi P300. Selama perawatan CPAP hidung, latensi P300

secara signifikan memendek pada pasien di bawah usia 45 tahun, sedangkan

pasien lansia tidak menunjukkan perubahan statistik. Peneliti berspekulasi bahwa

pemanjangan latensi P300 berhubungan dengan hipoksia akibat SAS dan kelainan

mungkin ireversibel, terutama pada pasien usia lanjut. 9

Besaran amplitudo P300 dipertimbangkan sebagai refleksi dari proses

pembaharuan memori kerja yang aktif. Ingatan akan fitur dari stimulan standar

terbentuk secara baik, karena sering diberikan. Ingatan dari target stimulus lebih

sulit terbentuk. Dalam pemunculan dan pendeteksian, perwakilan memori dari

stimulan harus diperbaharui. Perlu dicatat bahwa dalam proses pembaharuan,

subyek secara aktif merasakan stimulan, mempertahankan ingatan stimulan

standar, mendeteksi perubahan stimulus dengan membandingkan stimulus yang

baru datang dengan stimulus yang termemori dan jika perlu membandingkan juga

dengan ingatan yang sudah diperbaharui. Kesalahan dari aktivitas kognitif ini

selanjutnya dapat mempengaruhi P300. P300 tidak dapat dihasilkan jika subyek

membiarkan stimulus atau gagal mendeteksi target. 10

P300 sensitif pada variasi dari tingkatan rangsangan pada subyek. Selama

periode tidur, amplitudo P300 akan bertahap menurun dan latensinya akan

memanjang. Gora dan Colrain et al, telah memberikan data yang mengindikasikan

waktu latensi yang memanjang ini sensitif terhadap EEG micro state dimana

rangsangan diberikan, dengan kenaikan yang dramatis terjadi sebagai respon

16

terhadap stimulus yang diberikan selama aktivitas theta yang dibandingkan juga

dengan aktivitas alpha dalam tidur stadium 1. Ketika amplitudo P300 maksimum

diatas area parietal dari kulit kepala, selama periode tidur ketika subyek masih

dapat mendeteksi stimulus target, perubahan terbesar dari amplitudo tampak nyata

di area frontal, konsisten dengan frontal hypothesis of sleepiness. 9,10

Hubungan antara penilaian ERP dari proses pemberian perhatian dan variasi

normal pada kualitas tidur dievaluasi oleh Salmi et al. Penulis memakai oddball

yang terdiri dari standar stimulus yang diberikan secara cepat dan deviasinya

secara durasi atau nada yang diberikan jarang dan tidak dapat diprediksi. Subyek

melihat video dan mengacuhkan stimulus audio. Pada variabel kontrol (bukan

penderita), deviasi stimulus menghasilkan nilai kecil negatif, the Mismatch

Negativity (MMN) dan juga P3a. 10

Pasien dengan penyakit tidur seperti obstructive sleep apnea syndrome

(OSAS) juga mengalami tidur yang terputus. Penelitian selama pasien bangun

telah menemukan hasil yang beragam, dengan beberapa bukti latensi P300

memanjang terhadap stimulus visual dan audio serta amplitudo yang menurun.

Tidak ada penelitian yang mengevaluasi pernapasan somatosensori P300 pada

pasien OSAS memiliki efek signifikan pada amplitudo atau latensi pada stimulus

yang dibandingkan dengan variabel kontrol. 10

Menariknya, penelitian Gosselin yang terbaru memakai metode yang sama

digunakan oleh Salmi, untuk menentukan dampak OSAS pada penilaian

pemberian perhatian tanpa sengaja yang hasilnya dapat dilihat dari MMN dan P3a

yang muncul setelah presentasi stimulus yang sangat jarang dan

penyimpangannya. Mereka menemukan tidak ada perbedaan pada MMN, namun

melaporkan pengurangan besaran amplitudo P3a pada grup OSAS yang memiliki

tingkatan tidur yang sama, namun memiliki stimulus mikro yang lebih dan

perubahan kondisi tidur dibandingkan dengan variabel kontrol. Bersama

penelitian Salmi et al, data ini terlihat menunjukkan indikasi yang mengukur

perubahan perhatian secara otomatis seperti P3a mungkin lebih sensitif pada

perubahan kualitas tidur yang terlihat pada OSAS, dan mungkin juga dapat

menjadi alat ukur yang berguna untuk melihat efek perawatan. 10

17

6. P300 sebagai alat deteksi kebohongan ( Lie detector)

Sejak pertengahan tahun 1980-an, P300 dikaitkan dengan deteksi

kebohongan. P300-based Guilty Knowledge Test telah diusulkan sebagai alternatif

untuk tes konvensional poligrafi. Tingkat deteksi 86 % lebih baik dibanding

metode lain yang digunakan sebelumnya. Dalam sebuah "guilty knowledge test"

subjek diinterogasi melalui oddball paradigma. Belakangan ini poligrafi

konvensional telah jarang penggunaannya. Teknik ini mengandalkan elisitasi

reproduksi gelombang P300 dengan ide Memory dan Respon Encoding

elektroensefalografik Terkait multifaset (MERMER) yang dikembangkan oleh Dr

Lawrence Farwell.11

Gelombang P300 dapat digunakan untuk mengetahui informasi

tersembunyi yang hanya diketahui oleh kriminal. Dengan menempatkan stimulan

rincian kejahatan secara acak di antara stimulan non-relevan, penyelidik mampu

membedakan kriminal dengan non kriminal. Apabila tersangka merespon

stimulan rincian kejahatan yang menghasilkan gelombang P300 maka

kemungkinan besar orang tersebut bersalah atau setidaknya mengetahui kejahatan.

Teknik ini disebut brain fingerprinting. 11

Gambar 14. Skematis gelombang P300 untuk deteksi kebohongan

18

Teknik ini sangat obyektif dan dapat digunakan untuk melihat apakah

beberapa informasi tertentu tersimpan di otak atau tidak. Dengan informasi

lainnya dan bukti-bukti dari TKP, hasil respon P300 dapat sangat membantu

penemuan tersangka dan meminimalkan kesalahan tangkap. 11

Bentuk gelombang P300 juga dapat muncul dalam hampir semua mata

pelajaran dengan sedikit variasi dalam teknik pengukuran, yang dapat membantu

menyederhanakan desain antarmuka dan memungkinkan kegunaan yang lebih

besar. Kecepatan di mana sebuah antarmuka dapat beroperasi tergantung pada

bagaimana sinyal itu terdeteksi. Salah satu ciri negatif dari P300 adalah amplitudo

gelombang rata-rata membutuhkan beberapa rekaman untuk mengisolasi sinyal

"noise.". Ini dan proses pasca-rekaman menentukan kecepatan keseluruhan

interface. Algoritma yang diusulkan oleh Farwell dan Donchin memberikan

contoh BCI sederhana yang bergantung pada proses pengambilan keputusan P300

untuk mengendarai komputer. Sebuah grid 6x6 karakter disajikan kepada subjek,

dan berbagai kolom atau baris yang disorot. Ketika sebuah kolom atau baris berisi

karakter subjek menginginkan untuk berkomunikasi, respon P300 muncul (karena

karakter "khusus" ini adalah target stimulus yang dijelaskan dalam oddball

paradigma). Kombinasi kolom dan baris yang membangkitkan respon

menempatkan karakter yang dikehendaki. Sejumlah uji coba tersebut harus dirata-

ratakan untuk menghapus suara dari EEG. Kecepatan penyorotan menentukan

jumlah karakter yang diproses per menit. Hasil dari studi ini menunjukkan

menggunakan setup yang orang normal dapat mencapai tingkat keberhasilan 95%

pada 3,4-4,3 karakter / menit. Masih harus menunjukkan apakah sistem tersebut

memberikan hasil yang sama pada pasien yang menderita locked in sindrome. 11

Penelitian ilmiah sering mengandalkan pengukuran P300 untuk memeriksa

potensi peristiwa terkait, khususnya yang berkaitan dengan pengambilan

keputusan. Karena kerusakan kognitif sering berkorelasi dengan modifikasi di

P300 ini, bentuk gelombang dapat digunakan sebagai ukuran untuk kemanjuran

pengobatan berbagai fungsi kognitif. Beberapa menyarankan penggunaannya

sebagai penanda klinis untuk justru alasan ini. Ada berbagai kegunaan untuk P300

dalam penelitian klinis. 11

19

 7. P300 sebagai biomarker depresi post stroke

Depresi post stroke (PSD) didiagnosis pada 21% pasien stroke. PSD

secara bermakna dikaitkan dengan bertambahnya usia, tingkat pendidikan yang

rendah, ukuran infark, beratnya stroke, pemanjangan latensi P300, merokok,

hipertensi. Berbagai penyakit degeneratif otak dan depresi dapat menyebabkan

kelainan dari event related potential (ERP). Beberapa penelitian dilakukan untuk

menjelaskan efek dari stroke pada komponen ERP P300. Perekaman gelombang

P300 menggunakan paradigma oddball dengan stimulasi auditori dan didapatkan

hasil pemanjangan latensi P300, namun stroke tidak mempengaruhi amplitudo

P300. 12

Pengujian untuk ERP dilakukan dua kali untuk pasien dan kontrol (pada

minggu pertama dan tiga bulan setelah onset stroke). Pemeriksaan ERP dielisitasi

dengan paradigma oddball menggunakan stimulasi auditori dengan menghadirkan

serangkaian binaural 1.000 Hz (standar) versus 2.000 Hz (target), nada

dipresentasikan pada tingkat 1,1 per detik, dengan nada target yang terjadi secara

acak dengan probabilitas 0,2. Subjek duduk dengan mata tertutup dan

diperintahkan untuk menghitung jumlah nada target (nada non frekuent). Sebelum

perekaman, subyek yang akrab dengan dua nada dan diperintahkan untuk

menekan tombol ketika mereka mendengar nada target. Latensi P300 diukur

sebagai puncak positif dalam kisaran 250-500 milidetik. 12

Pemanjangan latensi P300 pada tiga bulan setelah onset stroke, lebih

mendukung keterlibatan domain kognitif pada stroke. Hasil P300 ini kurang

dipahami tetapi kemungkinan besar mencerminkan proses kognitif dan fungsi

otak yang terlibat. Hippocampus, thalamus, dan korteks frontal dianggap sebagai

lokasi yang mungkin dari generator P300. Latensi P300 dianggap sebagai

konsekuensi dari proses perhatian, kecepatan reaksi, dan memori langsung. 12

8. P300 pada pasien epilepsi

Perubahan fungsi kognitif sering terjadi pada pasien epilepsi. Meskipun

beberapa pasien menunjukkan kecerdasan yang normal namun beberapa memiliki

kelainan pada domain kognitif seperti penurunan intelektual dan perhatian,

gangguan memori, gangguan bahasa, gangguan fungsi eksekutif. Disfungsi

kognitif ini biasanya terlupakan pada manajemen pengobatan epilepsi. Masih

20

menjadi kontroversi apakah gangguan kognitif ini berhubungan dengan epilepsi

itu sendiri (jenis, durasi, frekuensi), patologi otak yang mendasari, atau

penggunaan obat anti epilepsi. 13

ERP dan P300 merekam aktifitas listrik penerimaan otak dan respon

terhadap stimulus eksternal. Secara umum, latensi P300 dianggap sebagai ukuran

kecepatan klasifikasi stimulus dan mencerminkan fungsi atensi dan proses

memori. Karena latensi P300 memanjang seiring dengan peningkatan disfungsi

kognitif, maka P300 dapat digunakan sebagai indeks elektrofisiologi obyektif

untuk penilaian tingkat disfungsi kognitif pada pasien epilepsi. Fungsi kognitif

pada pasien epilepsi dapat mengalami perkembangan berhubungan dengan

perubahan neurofisiologis karena obat anti epilepsi dan frekuensi kejang.

Beberapa penelitian menilai fungsi kognitif pada pasien epilepsi dewasa yang

menerima obat antiepilepsi dan tanpa obat antiepilepsi. Didapatkan hasil tidak ada

perbedaan yang signifikan baik dalam latensi atau amplitudo P300 antara

kelompok tanpa pengobatan dan kelompok kontrol, tetapi terjadi pemanjangan

latensi secara signifikan pada kelompok obat daripada kelompok kontrol. 13,14

Korelasi positif yang signifikan yang ditemukan antara frekuensi kejang,

jumlah obat, konsentrasi obat antiepilepsi dalam darah dengan latensi yang

memanjang. Sementara tidak ada hubungan yang ditemukan dengan usia saat

onset maupun durasi penyakit.. Hasil ini menunjukkan bahwa disfungsi kognitif

pasien epilepsi mungkin berhubungan dengan kombinasi multidrug dan dosis

tinggi AED, di samping kemungkinan berhubungan dengan frekuensi kejang

berulang. 13

Penerapan model regresi menunjukkan hubungan yang signifikan antara

perpanjangan latensi P300 dengan durasi epilepsi, frekuensi kejang dan politerapi.

Fukae et al menunjukkan bahwa latensi P300 secara signifikan memanjang pada

epilepsi lobus temporal (TLE) dibandingkan dengan kontrol normal. Naganuma

juga melaporkan bahwa pemanjangan latensi P300 lebih besar pada TLE, dan

minimal pada epilepsi idiopatik parsial (IPE) dan menyatakan bahwa gangguan

kognitif pada epilepsi terutama berasal dari epileptogenesis sendiri. 13,14

21

BAB III

KESIMPULAN

P300 dapat digunakan sebagai indeks elektrofisiologi obyektif untuk

penilaian tingkat disfungsi kognitif. Hal ini karena ERP dan P300 merekam

aktifitas listrik penerimaan otak dan respon terhadap stimulus eksternal.

Komponen ini terdiri dari latensi dan amplitudo. Gelombang P300 muncul

sebagai defleksi positif dengan kisaran amplitudo 2-20 mv dan latensi sekitar 250-

1000 ms. Hal ini diperoleh dengan menggunakan paradigma “odd-ball”.

Pemeriksaan P300 dimodulasi oleh aspek atensi/perhatian. Banyak

penelitian P300 yang mengacu pada gangguan neuropsychological di mana terjadi

gangguan perhatian, seperti pada penyakit Alzheimer. Lebih luas lagi,

penggunaan P300 dikaitkan dengan deteksi gangguan kognitif, gangguan tidur,

gangguan memori, epilepsi dan pendeteksian kebohongan (lie detector). Namun

kekurangan dari pemeriksaan ini belum memiliki sensitivitas dan spesifisitas yang

cukup untuk dijadikan alat ukur yang standar.

22

DAFTAR PUSTAKA

1. TW Picton. The P300 wave of the Human Event Related Potential. J Clin Neurophysiol. 1992 Oct ; 9 (4) 456-79.

2. Veiga H, Deslandes A. Event Related Potential (P300). Arq Neuropsiquiatr 2004;62(3-A):575-581

3. Duncan CC, Barry RJ, Connolly JF, Fischer C. Event-related potentials in clinical research: Guidelines for eliciting, recording,and quantifying mismatch negativity, P300, and N400. Clinical Neurophysiology 120 (2009) 1883–1908

4. Lapsekili N. Relationship between P300 findings and neurological soft signs in patients with first episode schizophrenia. The Journal of Psychiatry and Neurological Sciences : 2011;24:167-174

5. S. Saevarsson, M. Bach, SP Heinrich. P300 in Neglect. 2012 Mar; 123 (3) 496-506

6. Kostic VS, Filipovic Sasa R. Utility of Auditory P300 in Detection of Presenile Dementia. J of the Neurological Sciences Journal of the Neurological Sciences (1995) Volume: 131, Issue: 2, Pages: 150-155.

7. Marsh JT, Schubarth G. PET and P300 Relationships in Early Alzheimer's Disease (1990) Neurobiology of Aging, Vol. 11. pp. 471-476.

8. Jose M, Coser PL, Pedroso FS, Rigon R, Cioqueta E. P300 Auditory Evoked Potential Latency In Elderly. Braz J Otorhinolaryngol. 2010;76(3):287-93.

9. Colrain IM, Campbell KB. The Use of Evoked Potentials in Sleep Research. Sleep Med Rev. 2007 August; 11 (4) : 277–293.

10. Inoue Y, Nanba K, Kojima K. P300 abnormalities in patients with severe sleep apnea syndrome. Psychiatry and Clinical Neurosciences Volume 55, Issue 3, pages 247–248, June 2001.

11. Abootalebi Y, Moradi MH, Khalilzadeh MA. A comparison of methods for ERP assessment in a P300-based GKT. International Journal of Psychophysiology 62 (2006) 309–320.

12. H. Schimke, U. Wranek, W. Klimesch. The value of P300 in the diagnosis of cognitive impairment in stroke. Elsevier Volume 10, Issue 1, January–February 2000, Pages 1–8.

23

13. Mohammed JS, Madfai ZA, Owath MM. Electrophysiologic Study of Cognitive Function inEpileptic Patients. Fac Med Baghdad 2011; Vol 53 No 3.

14. Ozmener OA, Nazliel B, Leventoglu A, Bilir E. The Role of Event Related Potential of Subclincal Cognitive Dysfunction in Epileptic Patients. Acta Neurol Belg, 2008; 108, 58-63

24