Ilmuwan Kembangkan Kaki Prostetik yang Dikendalikan Otak

JAKARTA - Ilmuwan telah mengembangkan kaki prostetik yang dikendalikan oleh otak manusia, yang dapat memudahkan para amputee untuk naik dan turun tangga. Alat revolusioner ini memungkinkan pasien untuk mengendalikan prostetik mereka secara langsung menggunakan pikiran.

Perangkat ini merekam sinyal dari otot-otot yang telah diawetkan secara bedah, yang kemudian dipantau dengan cermat dan dikonversi menjadi kontrol untuk pergelangan kaki robotik.

Dalam uji coba yang melibatkan 14 amputee, peneliti dari MIT menemukan bahwa kaki prostetik ini menciptakan gerakan yang lebih alami, meningkatkan stabilitas di medan yang tidak rata, dan meningkatkan kecepatan hingga 41%. Para peneliti berharap versi komersial dari kaki ini bisa tersedia dalam waktu lima tahun.

Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Medicine ini mengklaim bahwa teknik baru mereka memungkinkan pasien menerima umpan balik proprioseptif dari anggota tubuh prostetik. Selama uji coba, para peneliti menemukan bahwa ini memungkinkan pasien berjalan secepat orang tanpa amputasi dan mengembangkan gerakan alami seperti mengangkat jari kaki saat naik tangga.

Tingkat kontrol yang ditingkatkan ini dimungkinkan berkat teknik amputasi bedah baru yang diujicobakan oleh para peneliti. Dalam amputasi tradisional, otot-otot yang biasanya mengontrol kaki dibungkus di sekitar anggota tubuh yang terputus untuk menciptakan bantalan lunak. Namun, proses ini memutuskan hubungan normal antara pasangan otot 'antagonistik' yang mendorong dan menarik di kaki.

Sebagai gantinya, perangkat ini memerlukan pasien untuk menjalani bentuk baru amputasi di bawah lutut, yang disebut antarmuka myoneural agonis-antagonis (AMI). Ujung-ujung otot dihubungkan bersama sehingga mereka masih dapat berkomunikasi satu sama lain dalam anggota tubuh yang tersisa.

Selama penelitian sebelumnya, Profesor Hugh Herr dan rekan-rekannya menemukan bahwa sinyal dari otot-otot sisa ini dapat digunakan untuk meniru gerakan alami kaki. Dengan merekam sinyal-sinyal tersebut, pergelangan kaki robotik tahu seberapa jauh dan seberapa keras untuk menekuk dan melenturkan kaki sehingga pasien dapat mengendalikan anggota tubuh mereka secara alami.

Proses ini dapat dilakukan selama amputasi awal atau dalam prosedur revisi nanti, yang juga dapat diterapkan pada lengan. Sejauh ini, hanya 60 orang yang telah menjalani prosedur ini, tetapi para peneliti berharap ini dapat membuka jalan bagi anggota tubuh bionik yang lebih alami.

Penulis utama, Hyungeun Song, seorang peneliti post-doktoral di MIT, mengatakan: "Karena antarmuka neuroprostetik AMI, kami dapat meningkatkan sinyal neural tersebut, mempertahankan sebanyak mungkin yang kami bisa. Ini mampu mengembalikan kemampuan neural seseorang untuk mengontrol penuh gerakan berjalan, dengan berbagai kecepatan berjalan, tangga, lereng, bahkan melewati rintangan."

Kritikalnya, studi ini juga menemukan bahwa pasien lebih cenderung merasa bahwa prostetik baru mereka adalah bagian dari tubuh mereka. Meskipun pasien hanya menerima 20 persen umpan balik sensorik yang dirasakan oleh orang tanpa amputasi, mereka tetap mengembangkan kebiasaan berjalan alami seolah-olah itu adalah anggota tubuh biologis.

Dengan memungkinkan pasien mengontrol langsung anggota tubuh mereka, Profesor Herr berharap untuk mencapai tujuannya 'membangun kembali tubuh manusia'. "Pendekatan yang kami ambil adalah mencoba menghubungkan otak manusia secara komprehensif dengan elektromekanika," kata Herr dikutip VOI dari MailOnline.