Teknologi untuk mengendalikan komputer hanya menggunakan pemikiran Anda ada selama beberapa dekade. Namun, kami telah membuat kemajuan terbatas dalam menggunakannya untuk tujuan awalnya: membantu orang-orang cacat berat untuk berkomunikasi. Sampai sekarang, itu. Sebuah studi baru telah menunjukkan bahwa teknologi antarmuka otak-komputer alternatif dapat membantu orang dengan "sindrom terkunci" berbicara dengan dunia luar. Bahkan memungkinkan para korban melaporkan bahwa mereka bahagia, meski kondisinya.

Tahap akhir dari kondisi degeneratif yang dikenal sebagai amyotrophic lateral sclerosis (ALS) atau penyakit neuron motorik, menyebabkan penderitanya dalam status terkunci total. Pada akhirnya mereka tidak bisa memindahkan bagian tubuh mereka, bahkan mata mereka pun, meski otak mereka tetap tidak terpengaruh. Namun para ilmuwan telah berjuang untuk menggunakan teknologi antarmuka otak-komputer yang mengukur aktivitas listrik di otak untuk membantu mereka berkomunikasi.

Salah satu alasannya adalah masih belum jelas berapa banyak sistem antarmuka otak-komputer konvensional ini bergantung pada sinyal listrik yang dihasilkan oleh pergerakan otot mata. Salah satu penderita ALS yang telah menggunakan antarmuka otak-komputer saat masih bisa menggerakkan matanya kehilangan kemampuannya untuk berkomunikasi melalui teknologi setelah benar-benar terkunci. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar aktivitas listrik yang dicatat oleh komputer terkait dengan gerakan mata yang tidak disengaja yang terjadi saat dia memikirkan sesuatu dan bukan pikiran itu sendiri.

Pemantauan oksigen

Untuk mengatasi masalah ini, sekelompok peneliti internasional menggunakan cara yang berbeda untuk mendeteksi aktivitas saraf yang mengukur perubahan jumlah oksigen di otak daripada sinyal listrik. Penelitian yang dipublikasikan di Jakarta PLoS Biology, melibatkan teknik yang dikenal sebagai fungsional dekat-inframerah spektroskopi, yang menggunakan cahaya untuk mengukur perubahan kadar oksigen dalam darah. Karena daerah otak yang paling aktif pada waktu tertentu mengkonsumsi lebih banyak oksigen, ini berarti Anda bisa mendeteksi pola aktivitas otak akibat fluktuasi oksigen.

Teknik ini tidak sensitif terhadap gerakan otot karena sistem electroencephalography (EEG) digunakan untuk mengukur aktivitas listrik. Ini berarti metode baru dapat digunakan untuk membantu penderita ALS berkomunikasi sebelum dan sesudah kehilangan seluruh kemampuan mereka untuk bergerak karena ini lebih mungkin untuk merekam aktivitas otak yang berkaitan dengan pemikiran.

Studi ini melibatkan empat penderita ALS, tiga di antaranya belum dapat berkomunikasi dengan benar dengan perawat mereka sejak 2014 (yang terakhir sejak awal 2015). Dengan menggunakan teknologi antarmuka otak-komputer baru, mereka dapat berkomunikasi dengan baik dengan perawat dan keluarga mereka selama beberapa bulan. Ini adalah pertama kalinya pasien ini terkunci.

Para sukarelawan ditanyai pertanyaan umum dan pengetahuan umum dengan jawaban "ya" atau "tidak" yang diketahui. Antarmuka otak-komputer menangkap tanggapan mereka dengan benar 70% dari waktu, yang menurut para peneliti cukup untuk menunjukkan bahwa mereka tidak hanya mencatat jawaban yang benar secara kebetulan. Percobaan serupa yang menggunakan EEG tidak mengalahkan ambang batas tingkat kejadian ini.

Pasien juga dapat mengkomunikasikan perasaan mereka tentang kondisinya, dan keempatnya berulang kali menjawab "iya" ketika mereka ditanya apakah mereka bahagia selama beberapa minggu. Seorang pasien bahkan ditanya apakah dia setuju putrinya untuk menikahi pacarnya. Sayangnya untuk pasangan tersebut, dia bilang tidak. Relawan terus menggunakan sistem di rumah setelah akhir penelitian.

Penelitian terobosan

Seperti yang saya tahu dari penelitian saya sendiri, bekerja dengan pasien yang benar-benar terkunci membutuhkan banyak kerja keras. Secara khusus, Anda tidak dapat mengetahui dengan pasti apakah pengguna telah mengerti bagaimana kami ingin mereka memberikan jawaban yang dapat kami coba untuk dideteksi. Jika sistem yang sebelumnya digunakan untuk merekam aktivitas otak pengguna berbadan sehat tidak bekerja dengan pasien yang terkunci, biasanya kita berasumsi bahwa orang tersebut, dan bukan mesinnya, salah, mungkin tidak. kasus. Terlebih lagi, ada tekanan tambahan pada peneliti - dari keluarga pasien dan dari mereka - untuk memenuhi impian menemukan cara untuk berkomunikasi dengan relawan.

Tantangan ini menyoroti prestasi yang signifikan dari studi baru ini. Ini adalah serangkaian penelitian yang bisa memberikan jalan baru untuk mengembangkan teknologi antarmuka otak-komputer yang lebih baik. Meskipun sistem sejauh ini hanya memungkinkan pasien yang dikurung untuk memberikan jawaban ya atau tidak, hal itu sudah menunjukkan peningkatan kualitas hidup yang besar.

Sistem antarmuka komputer otak pertama dirancang untuk memungkinkan pengguna penyandang cacat (walaupun tidak terkunci) untuk mengeja kata-kata dan mengomunikasikan pesan apa pun yang mereka inginkan, diakui melalui prosesnya lambat dan panjang. Jadi, aman untuk mengasumsikan bahwa teknologi baru ini hanyalah langkah pertama menuju sistem yang lebih canggih yang memungkinkan komunikasi dua arah gratis tidak didasarkan pada pertanyaan sederhana.

Mungkin yang lebih penting, teknologi tersebut sudah mengembalikan kemampuan komunikasi empat orang yang sudah bisu selama bertahun-tahun. Bayangkan bagaimana pasien dan keluarga mereka pasti merasa saat mereka akhirnya bisa "berbicara" lagi. Terlepas dari tantangan dalam penelitian antarmuka otak-komputer, hasil seperti inilah yang membuat kita terus berjalan.

Tentang Penulis

Ana Matran-Fernandez, Peneliti Post-doktoral, Universitas Essex

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon