Keith Thomas, pria yang lumpuh akibat kecelakaan menyelam pada 2020, kini dapat menggenggam benda, mengangkat gelas, dan minum sendiri. Kemampuan itu diperoleh melalui sistem implan otak berbasis AI yang membantu meneruskan niat gerak dari otak ke lengan dan tangan.
Teknologi tersebut tidak hanya memulihkan sebagian fungsi gerak, tetapi juga membantu Thomas kembali merasakan sentuhan pada pergelangan tangannya. Ia juga dilaporkan mengalami peningkatan kekuatan pada lengan setelah menjalani prosedur dan pelatihan sistem.
Kontrol halus menjadi pengujian penting
Kemampuan sistem diuji lewat tugas yang membutuhkan tekanan genggaman sangat terukur. Thomas dapat mengambil serta mengangkat cangkang telur kosong tanpa memecahkannya dalam hampir 90 persen percobaan.
Ia mampu menyelesaikan tugas presisi itu sambil berbicara, sebuah kemampuan yang menjadi perhatian dalam pengembangan antarmuka saraf. Sistem BCI generasi sebelumnya umumnya mengalami penurunan kinerja ketika pengguna melakukan lebih dari satu aktivitas.
| Komponen | Fungsi | Hasil bagi Thomas |
|---|---|---|
| Lima susunan mikroelektroda | Merekam sinyal otak terkait gerakan | Sinyal diterjemahkan dengan akurasi mendekati 85 persen |
| Algoritma machine learning | Mengubah sinyal menjadi perintah gerak | Otot lengan bawah menerima rangsangan listrik |
| Sensor pada penyangga lengan cetak 3D | Mengukur tekanan genggaman | Membantu memunculkan sensasi sentuhan |
Jalur baru antara otak dan otot
Sistem ini menghubungkan sinyal dari otak dengan bagian sumsum tulang belakang yang masih sehat. Jalur tersebut dirancang agar niat menggerakkan tangan dapat diteruskan menjadi aktivasi pada otot lengan bawah yang diperlukan.
Lima susunan mikroelektroda ditanamkan di otak Thomas untuk merekam sinyal yang berkaitan dengan gerakan. Algoritma machine learning kemudian menerjemahkan sinyal itu menjadi perintah dengan akurasi mendekati 85 persen.
Setelah diproses, perintah gerak diubah menjadi rangsangan listrik untuk mengaktifkan otot-otot lengan bawah. Mekanisme ini memungkinkan BCI meneruskan keinginan Thomas untuk bergerak ke bagian tubuh yang sebelumnya tidak dapat digerakkan secara normal.
Sentuhan dikirim kembali ke korteks sensorik
Pemulihan indra peraba memakai jalur berbeda yang tetap menjadi bagian dari sistem yang sama. Sensor pada penyangga lengan cetak 3D mendeteksi tekanan saat tangan menggenggam suatu benda.
Informasi tekanan itu kemudian diubah menjadi rangsangan listrik yang dikirimkan ke korteks sensorik di otak. Rangsangan tersebut memungkinkan Thomas kembali merasakan sentuhan ketika tangannya berinteraksi dengan objek atau orang lain.
Menurut Liputan6.com yang mengutip Popsci, Thomas mengikuti uji klinis yang dikembangkan Feinstein Institutes for Medical Research di New York, Amerika Serikat. Penelitian ini mulai menarik perhatian pada 2023 ketika tim medis melakukan operasi otak terbuka selama 15 jam.
Prosedur double neural bypass
Operasi itu dilakukan untuk menjalankan prosedur double neural bypass yang disebut sebagai pertama di dunia. Tim medis memasang sekaligus memetakan sistem brain-computer interface pada otak Keith Thomas.
Empat bulan setelah operasi pertama, Thomas menggambarkan arti penting kembalinya sensasi di tangannya. “Sekarang, saya bisa merasakan sentuhan seseorang yang menggenggam tangan saya. Rasanya sungguh luar biasa,” kata Thomas.
Hasil penelitian yang dikumpulkan selama hampir tiga tahun kemudian dipublikasikan dalam jurnal Nature Medicine. Temuan ini menunjukkan potensi Implan Otak AI untuk membantu pemulihan gerak dan indra peraba pada lengan serta tangan yang mengalami kelumpuhan.
