Sebagai fisik terapis di Shanghai, Zheng Wang bekerja dengan orang-orang yang pulih dari stroke setelah otak mereka rusak akibat kekurangan oksigen. Mereka biasanya mengikuti pola pemulihan yang dapat diprediksi, membuat banyak kemajuan selama beberapa kunjungan pertama, kemudian menemui jalan buntu. Pasien bertanya kapan mereka akhirnya merasa regular, dan Wang memberi tahu mereka bahwa mereka akan membaik seiring berjalannya waktu. “Tapi sebenarnya,” kenangnya, “Saya tahu dari lubuk hati saya bahwa mereka tidak akan banyak berkembang, tidak peduli seberapa keras kami berusaha.”

Sementara itu, di belahan dunia lain, Marc Dalecki, yang saat itu menjadi profesor di College of Kinesiology di Louisiana State College (LSU), tidak dapat berhenti memikirkan tentang oksigen. Dalecki menghabiskan sebagian besar awal karirnya mempelajari scuba diving dan mengingat penyelam menggunakan kanula hidung O2 untuk membantu segala hal mulai dari hipoksia hingga sakit kepala. Dia selalu bertanya-tanya apakah perawatan sederhana ini dapat membantu pasien saraf di rehabilitasi. “Saya berjanji pada diri sendiri bahwa saya akan mempelajarinya ketika saya mendapatkan laboratorium penelitian saya sendiri,” katanya.

Untuk ukurannya yang relatif kecil, otak mengonsumsi daya yang sangat besar: 20 hingga 30 persen energi tubuh saat istirahat. Untuk mengisi semua neuronnya, otak bergantung pada oksigen. Ketika seseorang mengalami stroke atau cedera kepala, aliran darah beroksigen ke otak akan terganggu. Kelaparan oksigen, jaringan otak rusak, menyebabkan sejumlah masalah dengan ingatan, ucapan, kekuatan, dan kontrol motorik.

Rehabilitasi dari trauma otak biasanya melibatkan terapis fisik untuk mempelajari kembali keterampilan motorik, membangun kekuatan dan koordinasi yang diperlukan untuk aktivitas sehari-hari, seperti membuat kopi, menulis, dan menyikat gigi. Banyak fisioterapis sudah menggunakan perangkat berteknologi tinggi untuk membantu pasien pulih lebih cepat, dari robotic yang menggerakkan anggota tubuh yang lemah hingga permainan realitas digital yang mensimulasikan aspek kehidupan sehari-hari yang tidak dapat dengan mudah ditiru di lingkungan rumah sakit. Tapi Wang dan Dalecki sama-sama bertanya-tanya apakah oksigen bisa menjadi tambahan sederhana, murah, dan mudah diakses untuk rehabilitasi neurologis yang mereka cari. Jika mereka dapat memberi pasien sedikit oksigen ekstra selama sesi rehabilitasi motorik awal, mereka pikir, itu mungkin membantu mereka mempelajari kembali keterampilan lama dengan lebih cepat.

Keduanya bergabung di lab Dalecki di LSU, di mana Wang, yang frustrasi sebagai dokter, memutuskan untuk mendapatkan gelar PhD di bidang kinesiologi. Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan minggu lalu di Perbatasan dalam Ilmu Saraf, tim mereka menunjukkan bahwa mengendus oksigen murni sambil mempelajari tugas motorik yang menantang membantu anak muda yang sehat belajar lebih cepat dan tampil lebih baik. Mereka pikir ide yang relatif murah dan berisiko rendah ini dapat digunakan untuk mempercepat pemulihan stroke.

Untuk studi mereka, mereka merekrut 40 orang dewasa muda yang sehat untuk masing-masing duduk di meja sambil mengenakan kanula hidung. Instruksi mereka sederhana: Pegang stylus di tengah layar pill, lalu seret ke goal yang muncul di tempat lain, secepat dan seefisien mungkin. Namun setelah beberapa percobaan, hubungan antara stylus dan layar bergeser, menciptakan perbedaan 60 derajat antara garis peserta. pikiran mereka menggambar dan garis yang benar-benar muncul di layar. Sementara para sukarelawan menyesuaikan gambar garis mereka dengan keadaan baru yang lebih menantang ini, udara mulai mengalir melalui kanula. Separuh dari peserta mendapatkan oksigen murni, sementara separuh lainnya mendapatkan udara medis (pada dasarnya versi udara biasa yang sangat bersih). Itu adalah ledakan cepat, hanya selama beberapa menit pembelajaran awal ini. Kemudian aliran udara mati dan layar kembali regular.