Perangkat menyadap gelombang otak untuk membantu orang lumpuh berkomunikasi
HI-Tech

Perangkat menyadap gelombang otak untuk membantu orang lumpuh berkomunikasi


Dalam foto 2017 yang disediakan oleh University of California, San Francisco, ahli bedah saraf Dr. Edward Chang tercermin dalam monitor komputer yang menampilkan pemindaian otak saat ia melakukan operasi di UCSF. Dalam penelitian medis pertama, para peneliti, yang dipimpin oleh Chang, memanfaatkan gelombang otak seorang pria yang lumpuh dan tidak dapat berbicara selama 15 tahun – dan mengubah apa yang ingin dia katakan menjadi kalimat di layar komputer. Kredit: Barbara Ries/UCSF melalui AP

Dalam penelitian medis pertama, para peneliti memanfaatkan gelombang otak seorang pria lumpuh yang tidak dapat berbicara—dan mengubah apa yang ingin dia katakan menjadi kalimat di layar komputer.

Ini akan memakan waktu bertahun-tahun penelitian tambahan tetapi penelitian tersebut, dilaporkan Rabu, menandai langkah penting menuju suatu hari memulihkan komunikasi yang lebih alami bagi orang-orang yang tidak dapat berbicara karena cedera atau sakit.

“Sebagian besar dari kita menerima begitu saja betapa mudahnya kita berkomunikasi melalui ucapan,” kata Dr. Edward Chang, ahli bedah saraf di University of California, San Francisco, yang memimpin penelitian tersebut. “Sangat menyenangkan untuk berpikir bahwa kita berada di awal babak baru, bidang baru” untuk meringankan kehancuran pasien yang kehilangan kemampuan itu.

Saat ini, orang yang tidak dapat berbicara atau menulis karena kelumpuhan memiliki cara berkomunikasi yang sangat terbatas. Misalnya, pria dalam eksperimen, yang tidak diidentifikasi untuk melindungi privasinya, menggunakan penunjuk yang dipasang pada topi baseball yang memungkinkannya menggerakkan kepalanya untuk menyentuh kata atau huruf di layar. Perangkat lain dapat menangkap gerakan mata pasien. Tapi itu adalah substitusi yang sangat lambat dan terbatas untuk pidato.

Menyadap sinyal otak untuk mengatasi kecacatan adalah bidang yang panas. Dalam beberapa tahun terakhir, percobaan dengan prostetik yang dikendalikan pikiran telah memungkinkan orang lumpuh untuk berjabat tangan atau minum menggunakan lengan robot — mereka membayangkan bergerak dan sinyal otak itu diteruskan melalui komputer ke anggota tubuh buatan.

Perangkat menyadap gelombang otak untuk membantu orang lumpuh berkomunikasi

Dalam foto tahun 2020 yang disediakan oleh University of California, San Francisco ini, peneliti David Moses bekerja dengan peserta uji klinis “BRAVO 1” untuk merekam aktivitas otak saat ia berusaha menghasilkan kata dan kalimat. Lima belas tahun yang lalu, ia menderita stroke batang otak yang menyebabkan kelumpuhan yang meluas dan merampas kemampuan bicaranya. Kredit: Todd Dubnicoff/UCSF melalui AP

Tim Chang membangun pekerjaan itu untuk mengembangkan “neuroprostetik bicara”—mengurai kode gelombang otak yang biasanya mengontrol saluran vokal, gerakan otot kecil bibir, rahang, lidah, dan laring yang membentuk setiap konsonan dan vokal.

Sukarelawan untuk menguji perangkat itu adalah seorang pria berusia akhir 30-an yang 15 tahun lalu menderita stroke batang otak yang menyebabkan kelumpuhan luas dan merampas kemampuan bicaranya. Para peneliti menanamkan elektroda di permukaan otak pria itu, di atas area yang mengontrol ucapan.

Sebuah komputer menganalisis pola ketika dia mencoba mengucapkan kata-kata umum seperti “air” atau “baik”, akhirnya mampu membedakan antara 50 kata yang dapat menghasilkan lebih dari 1.000 kalimat.

Diminta dengan pertanyaan seperti “Bagaimana kabarmu hari ini?” atau “Apakah Anda haus” perangkat itu akhirnya memungkinkan pria itu menjawab “Saya sangat baik” atau “Tidak, saya tidak haus”—tidak menyuarakan kata-kata tetapi menerjemahkannya ke dalam teks, tim melaporkan dalam Jurnal Kedokteran New England.

Dibutuhkan sekitar tiga hingga empat detik untuk kata itu muncul di layar setelah pria itu mencoba mengatakannya, kata penulis utama David Moses, seorang insinyur di lab Chang. Itu tidak secepat berbicara tetapi lebih cepat daripada memberi tanggapan.

Perangkat menyadap gelombang otak untuk membantu orang lumpuh berkomunikasi

Dalam foto Jumat, 7 Juni 2019 ini disediakan oleh University of California, San Francisco, Dr. Edward Chang, kanan, dan sarjana postdoctoral David Moses bekerja di kampus Mission Bay UCSF. “Sebagian besar dari kita menerima begitu saja betapa mudahnya kita berkomunikasi melalui ucapan,” kata Chang, ahli bedah saraf UCSF. “Sangat menyenangkan untuk berpikir bahwa kita berada di awal babak baru, bidang baru” untuk meringankan kehancuran pasien yang kehilangan kemampuan itu. Kredit: Noah Berger/UCSF melalui AP

Dalam editorial yang menyertainya, ahli saraf Harvard Leigh Hochberg dan Sydney Cash menyebut pekerjaan itu sebagai “demonstrasi perintis.”

Mereka menyarankan perbaikan tetapi mengatakan jika teknologi itu pada akhirnya dapat membantu orang-orang dengan cedera, stroke, atau penyakit seperti penyakit Lou Gehrig yang “otaknya menyiapkan pesan untuk dikirim tetapi pesan-pesan itu terperangkap.”

Laboratorium Chang telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk memetakan aktivitas otak yang mengarah pada ucapan. Pertama, peneliti sementara menempatkan elektroda di otak relawan yang menjalani operasi untuk epilepsi, sehingga mereka bisa mencocokkan aktivitas otak dengan kata-kata yang diucapkan.

Baru pada saat itulah saatnya untuk mencoba eksperimen dengan seseorang yang tidak dapat berbicara. Bagaimana mereka tahu perangkat menafsirkan kata-katanya dengan benar? Mereka mulai dengan meminta dia untuk mengatakan kalimat tertentu seperti, “Tolong bawakan kacamataku,” daripada menjawab pertanyaan terbuka sampai mesin menerjemahkan secara akurat hampir sepanjang waktu.

Langkah selanjutnya mencakup cara untuk meningkatkan kecepatan, akurasi, dan ukuran kosakata—dan mungkin suatu hari nanti mengizinkan suara yang dihasilkan komputer daripada teks di layar—sambil menguji sejumlah kecil sukarelawan tambahan.


‘Neuroprosthesis’ mengembalikan kata-kata kepada manusia dengan kelumpuhan


Informasi lebih lanjut:
David A. Moses et al, Neuroprosthesis untuk Decoding Pidato pada Orang Lumpuh dengan Anarthria, Jurnal Kedokteran New England (2021). DOI: 10.1056 / NEJMoa2027540

© 2021 The Associated Press. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang tanpa izin.

Kutipan: Perangkat mengetuk gelombang otak untuk membantu orang lumpuh berkomunikasi (2021, 15 Juli) diambil 15 Juli 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-07-device-brain-paralyzed.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Keluaran SGP