Keith Thomas, pria yang mengalami kelumpuhan setelah kecelakaan menyelam pada 2020, kini dapat mengangkat gelas dan minum sendiri. Kemampuan itu dimungkinkan oleh implan otak yang memadukan antarmuka otak-komputer atau brain-computer interface (BCI) dengan kecerdasan buatan.
Sistem tersebut tidak hanya meneruskan niat Thomas untuk menggerakkan tangan, tetapi juga membantu memulihkan sebagian sensasi sentuhan. Ia dilaporkan kembali merasakan sentuhan pada pergelangan tangan serta mengalami peningkatan kekuatan lengan.
Performa perangkat diuji melalui tugas yang memerlukan kendali genggaman sangat halus. Thomas mampu mengambil dan mengangkat cangkang telur kosong tanpa memecahkannya dalam hampir 90 persen percobaan.
Ia juga dapat menjalankan tugas presisi itu sambil berbicara. Hasil ini menunjukkan peningkatan dibandingkan sistem BCI generasi sebelumnya yang umumnya mengalami penurunan kinerja ketika pengguna melakukan lebih dari satu aktivitas.
Jalur baru dari otak ke otot
Sistem implan ini bekerja dengan membangun jalur komunikasi baru antara otak dan bagian sumsum tulang belakang yang masih sehat. Jalur tersebut dirancang agar niat gerak dari otak dapat diteruskan menjadi gerakan nyata pada lengan dan tangan.
Lima susunan mikroelektroda yang dipasang di otak merekam sinyal yang berkaitan dengan gerakan. Algoritma machine learning kemudian menerjemahkan sinyal itu dengan akurasi mendekati 85 persen.
Perintah yang telah diterjemahkan selanjutnya diubah menjadi rangsangan listrik untuk mengaktifkan otot lengan bawah. Dengan mekanisme itu, gerakan yang ingin dilakukan Thomas dapat diteruskan ke kelompok otot yang diperlukan.
| Komponen | Fungsi | Dampak bagi Thomas |
|---|---|---|
| Lima susunan mikroelektroda | Merekam sinyal otak terkait gerakan | Sinyal diterjemahkan mendekati 85 persen akurat |
| Algoritma machine learning | Mengubah sinyal otak menjadi perintah | Otot lengan bawah menerima rangsangan listrik |
| Sensor pada penyangga lengan cetak 3D | Mengukur tekanan genggaman | Membantu memunculkan sensasi sentuhan |
Sentuhan dipulihkan melalui sensor
Pemulihan indra peraba menggunakan mekanisme terpisah yang tetap terhubung dalam sistem yang sama. Sensor pada penyangga lengan cetak 3D mendeteksi tekanan saat tangan menggenggam objek.
Informasi tekanan itu kemudian diteruskan sebagai rangsangan listrik ke korteks sensorik di otak. Proses tersebut membantu Thomas merasakan sentuhan ketika tangannya berinteraksi dengan benda maupun orang lain.
Beberapa bulan setelah operasi awal, Thomas mulai memperoleh kembali sensasi sentuhan serta kekuatan pada lengan dan pergelangan tangan. Dalam pernyataan empat bulan setelah operasi pertama, ia menyampaikan arti perubahan tersebut bagi dirinya.
“Sekarang, saya bisa merasakan sentuhan seseorang yang menggenggam tangan saya. Rasanya sungguh luar biasa,” kata Thomas.
Uji klinis dengan prosedur pertama di dunia
Thomas menjadi pasien dalam uji klinis yang dikembangkan Feinstein Institutes for Medical Research di New York, Amerika Serikat. Liputan6 yang mengutip Popsci melaporkan penelitian ini mendapat perhatian sejak 2023.
Tim medis saat itu melakukan operasi otak terbuka selama 15 jam untuk menjalankan prosedur double neural bypass. Prosedur tersebut disebut sebagai yang pertama di dunia dan mencakup pemasangan sekaligus pemetaan sistem BCI pada otak Thomas.
Hasil penelitian setelah hampir tiga tahun kemudian dipublikasikan dalam jurnal Nature Medicine. Temuan itu memperlihatkan potensi gabungan BCI dan AI untuk membantu pemulihan gerak sekaligus indra peraba pada lengan dan tangan yang lumpuh.
Teknologi ini masih berada dalam konteks uji klinis pada Thomas. Namun, kemampuannya minum sendiri dan mengendalikan genggaman presisi menunjukkan arah penting bagi pengembangan pemulihan fungsi anggota gerak.
