Keith Thomas, pria yang lumpuh setelah kecelakaan menyelam pada 2020, kini dapat menggenggam benda, mengangkat gelas, dan minum sendiri. Kemajuan itu diperoleh melalui sistem implan otak yang dipadukan dengan kecerdasan buatan atau AI.
Teknologi tersebut tidak hanya membantu gerakan tangan yang sebelumnya lumpuh, tetapi juga mengembalikan sebagian sensasi sentuhan. Thomas dilaporkan kembali merasakan sentuhan pada pergelangan tangan serta mengalami peningkatan kekuatan lengan.
Gerakan dan rasa sentuhan dipulihkan bersamaan
Sistem ini menghubungkan sinyal dari otak dengan bagian sumsum tulang belakang yang masih sehat. Tujuannya adalah membangun jalur komunikasi baru agar niat bergerak dari otak dapat diteruskan menjadi gerakan pada lengan dan tangan.
Menurut laporan www.liputan6.com yang mengutip Popsci, Thomas menjadi pasien dalam uji klinis yang dikembangkan Feinstein Institutes for Medical Research di New York, Amerika Serikat. Penelitian ini menarik perhatian sejak 2023, ketika tim medis melakukan operasi otak terbuka selama 15 jam.
Operasi tersebut digunakan untuk menjalankan prosedur double neural bypass, yang disebut sebagai pertama di dunia. Dalam prosedur itu, tim memasang sekaligus memetakan sistem brain-computer interface atau BCI pada otak Thomas.
| Komponen | Peran dalam sistem | Hasil pada pengguna |
|---|---|---|
| Lima susunan mikroelektroda | Merekam sinyal otak terkait gerakan | Sinyal diterjemahkan dengan akurasi mendekati 85 persen |
| Algoritma machine learning | Mengubah sinyal otak menjadi perintah gerakan | Otot lengan bawah menerima rangsangan listrik |
| Sensor pada penyangga lengan cetak 3D | Mengukur tekanan genggaman | Rangsangan ke korteks sensorik membantu memunculkan sensasi sentuhan |
AI menerjemahkan niat gerak dari otak
Sistem ini mengandalkan lima susunan mikroelektroda yang ditanamkan melalui operasi di otak Thomas. Algoritma machine learning kemudian membaca dan menerjemahkan sinyal yang berkaitan dengan gerakan dengan tingkat akurasi mendekati 85 persen.
Setelah diterjemahkan, sinyal itu diubah menjadi rangsangan listrik untuk mengaktifkan otot-otot lengan bawah sesuai gerakan yang diinginkan. Dengan cara ini, niat Thomas untuk menggerakkan tangan dapat diteruskan ke otot yang perlu bekerja.
Pemulihan sensasi memakai mekanisme berbeda yang tetap terhubung dalam sistem yang sama. Sensor pada penyangga lengan hasil cetak 3D mendeteksi tekanan genggaman, lalu mengirimkan rangsangan listrik ke korteks sensorik di otak.
Rangsangan tersebut memungkinkan Thomas kembali merasakan sentuhan ketika tangannya berinteraksi dengan objek atau orang lain. Beberapa bulan setelah operasi awal, ia mulai memperoleh kembali sensasi sentuhan sekaligus kekuatan pada lengan dan pergelangan tangan.
Mampu memegang telur tanpa memecahkannya
Kemampuan sistem diuji lewat tugas yang membutuhkan kontrol genggaman sangat presisi. Thomas mampu mengambil dan mengangkat cangkang telur kosong tanpa memecahkannya dalam hampir 90 persen percobaan.
Ia juga dapat melakukan tugas presisi tersebut sambil berbicara. Kemampuan multitugas ini menjadi peningkatan dibandingkan sistem BCI generasi sebelumnya yang umumnya mengalami penurunan performa saat pengguna menjalankan lebih dari satu aktivitas.
Dalam pernyataannya empat bulan setelah operasi pertama, Thomas menggambarkan arti besar kembalinya sensasi pada tangannya. “Sekarang, saya bisa merasakan sentuhan seseorang yang menggenggam tangan saya. Rasanya sungguh luar biasa,” kata Thomas.
Hasil penelitian setelah hampir tiga tahun kemudian dipublikasikan dalam jurnal Nature Medicine. Perkembangan tersebut menunjukkan bagaimana gabungan BCI dan AI dapat membantu memulihkan gerak sekaligus indra peraba pada lengan serta tangan yang mengalami kelumpuhan.