Peneliti Ciptakan Neuroprostesis yang Dapat Membaca Gelombang Otak Pasien Lumpuh Non-Verbal

JAKARTA - Sebuah perangkat baru telah dibuat para peneliti yang dapat menganalisis gelombang otak dari pasien yang lumpuh non-verbal dan mengubahnya menjadi kalimat di layar komputer secara real time.

Mesin 'pembaca pikiran'  ini mampu memecahkan kode aktivitas otak saat seseorang secara diam-diam mencoba mengeja kata-kata secara fonetis untuk membuat kalimat lengkap.

Para ahli mengatakan alat bicara neuroprostesis mereka memiliki potensi untuk memulihkan komunikasi kepada orang-orang yang tidak dapat berbicara atau mengetik karena kelumpuhan.

 Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa sistem serupa mampu memecahkan kode hingga 50 kata.

Namun, ini hanya terbatas pada kosa kata tertentu dan peserta harus berusaha mengucapkan kata-kata dengan keras, yang membutuhkan usaha yang signifikan, mengingat kelumpuhan mereka.

Oleh karena itu, Edward Chang dan rekan-rekannya di University of California merancang neuroprostesis yang mampu menerjemahkan aktivitas otak ke dalam huruf tunggal untuk mengeja kalimat penuh secara real time.

Mereka kemudian mendemonstrasikan penggunaannya pada seseorang dengan komunikasi terbatas karena kelumpuhan vokal dan ekstremitas yang parah.

Para penulis memperluas pendekatan sebelumnya ke kosakata yang lebih besar dengan merancang sistem mereka untuk memecahkan kode aktivitas otak yang terkait dengan alfabet fonetik.

Dalam pengujian, perangkat tersebut mampu memecahkan kode aktivitas otak sukarelawan ketika mereka berusaha untuk berbicara dalam hati setiap huruf secara fonetis untuk menghasilkan kalimat dari kosa kata 1.152 kata dengan kecepatan 29,4 karakter per menit, dan tingkat kesalahan karakter rata-rata 6,13 persen.

Dalam percobaan lebih lanjut, penulis menemukan bahwa pendekatan yang digeneralisasikan ke kosakata besar yang berisi lebih dari 9.000 kata, rata-rata tingkat kesalahan 8,23 persen.

Mereka mengatakan hasilnya menunjukkan potensi neuroprostesis ucapan yang dikendalikan secara diam-diam untuk menghasilkan kalimat melalui pendekatan berbasis ejaan menggunakan kata-kata kode fonetik.

Di antara kalimat yang berhasil diterjemahkan adalah 'Selamat pagi', 'Kamu pasti bercanda', 'Apa maksudmu', 'Saya pikir ini cukup bagus' dan 'Saya akan memeriksanya'.

Ada beberapa kesalahan kecil dalam beberapa kalimat, termasuk 'Senang bertemu Anda' yang diterjemahkan menjadi 'Saya akan meninggalkan Anda'.

Namun terlepas dari keberhasilan perangkat, para peneliti memperingatkan bahwa pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk menunjukkan apakah pendekatan ini dapat digunakan dengan sukses pada lebih banyak peserta.

Neuroprostesis seperti ini adalah alat yang membantu atau mengembalikan fungsi yang hilang akibat kerusakan sistem saraf.

Mereka biasanya bergantung pada chip yang ditanamkan di otak pengguna atau elektroda yang ditempatkan di kulit kepala, sehingga sinyal dari otak dapat dibaca oleh perangkat prostetik itu sendiri.

Salah satu contohnya adalah implan koklea, yaitu alat bantu dengar kecil yang dipasang di bawah kulit di belakang telinga selama operasi.

“Hasil ini menggambarkan kelayakan klinis dari neuroprostesis bicara yang dikendalikan secara diam-diam untuk menghasilkan kalimat dari kosa kata yang besar melalui pendekatan berbasis ejaan, melengkapi demonstrasi sebelumnya dari decoding kata lengkap langsung,” tulis para peneliti dalam makalah mereka, yang dikutip Daily Mail. Rincian tentang perangkat baru telah diterbitkan dalam jurnal Nature Communications.