Transneuron, Jalan Menuju Robot dengan Sistem Saraf Buatan Layaknya Otak Manusia

BERNAMA transneuron temuan ini membuka jalan bagi lahirnya sistem saraf buatan pada robot, yang memungkinkan mesin merasakan, berpikir, dan merespons dunia seperti makhluk hidup.

Robot yang dapat merasakan dan merespons dunia seperti manusia mungkin akan segera menjadi kenyataan karena para ilmuwan telah menciptakan neuron buatan (artificial neural) yang mampu meniru berbagai bagian otak.

Neuron buatan sirkuit elektronik kecil yang mereplikasi cara sel-sel otak berkomunikasi merupakan inti dari komputasi neuromorfik, sebuah bidang yang bertujuan untuk menghadirkan kecerdasan layaknya manusia ke dalam mesin.

Meskipun kemajuan pesat, neuron buatan saat ini hanya dapat melakukan tugas-tugas tetap, masing-masing memiliki peran yang sempit. Ribuan neuron harus digabungkan untuk mereplikasi fungsi-fungsi otak yang sederhana sebuah proses yang mahal dan boros energi dibandingkan dengan kemampuan adaptasi otak yang mudah.

Kini, kecerdasan layaknya otak mungkin lebih dekat dari yang kita duga, berkat tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Universitas Loughborough yang beranggotakan akademisi dari Institut Salk dan Universitas California Selatan.

Dalam sebuah makalah baru di Nature Communications, tim tersebut mengungkapkan bahwa neuron buatan tunggal mereka yang dikenal sebagai ‘transneuron’ dapat beralih di antara peran sel-sel otak yang terlibat dalam penglihatan, perencanaan, dan gerakan, menunjukkan tingkat fleksibilitas yang dulunya dianggap unik bagi pikiran manusia.

Sebuah chip elektronik yang digunakan untuk menciptakan transneuron buatan sebuah sirkuit elektronik kecil yang mereplikasi cara sel-sel otak mengirimkan sinyal satu sama lain dengan menghasilkan pulsa listrik kecil.

“Apakah otak manusia merupakan perangkat misterius yang berada di luar jangkauan kita atau dapatkah kita suatu hari nanti menciptakannya kembali dengan perangkat elektronik dan mungkin bahkan membangun sesuatu yang lebih canggih?” tanya Profesor Sergey Saveliev, seorang pakar fisika teoretis di Universitas Loughborough dan penulis korespondensi studi tersebut.

“Penelitian kami selangkah lebih maju untuk menjawab pertanyaan ini. Kami telah menunjukkan bahwa satu neuron buatan dapat disetel untuk mereproduksi perilaku neuron visual, motorik, dan pra-motorik,“ ujar dia.

Hal tersebut membuka pintu untuk pengembangan chipset elektronik yang mampu melakukan fungsi-fungsi kompleks seperti otak mulai dari menafsirkan informasi visual hingga mengendalikan gerakan dan tindakan semuanya dalam perangkat kecil yang hanya menggunakan segelintir neuron buatan. Pada akhirnya, ini membuka jalan bagi robot yang lebih mirip manusia.

Temuan Studi

Para peneliti menguji seberapa mirip perangkat mereka dengan otak dengan memasukkan sinyal listrik ke dalam transneuron dan mengukur denyut yang dihasilkannya sebagai respons. Mereka kemudian membandingkannya dengan denyut listrik yang digunakan sel-sel otak asli untuk berkomunikasi, yang direkam dari monyet makaka.

Tim berfokus pada tiga wilayah otak utama: satu terlibat dalam pemrosesan penglihatan, satu lagi dalam kontrol gerakan, dan yang ketiga yang membantu mempersiapkan tindakan. Masing-masing menghasilkan pola denyutnya sendiri yang khas terkadang stabil, terkadang tidak teratur, terkadang dalam semburan cepat.

Hebatnya, dengan menyesuaikan pengaturan listrik perangkat, satu transneuron mampu mereproduksi ketiga jenis perilaku denyut tersebut, dengan akurasi 70-100%.

 “Otak kita sangat efisien, mampu melakukan tugas-tugas kompleks seperti mengenali wajah atau mengendalikan gerakan dengan menggunakan energi yang sangat sedikit,” jelas Profesor Alexander Balanov, Profesor Fisika di Universitas Loughborough,

Dengan menyesuaikan pengaturan sirkuit listrik perangkat kita, seperti mengubah voltase, kita dapat membuat unit yang sama bertindak seperti neuron otak yang berbeda. Kita juga tahu bahwa neuron buatan kita merespons dengan baik terhadap perubahan lingkungan, seperti tekanan dan suhu, yang dapat digunakan untuk menciptakan sistem sensorik buatan.