Mengetik Lewat Pikiran dengan Akurasi Tinggi

STUDI penciptaan antarmuka otak-komputer (brain-computer interface/BCI) juga dilakukan oleh Mass General Brigham Neuroscience Institute dan Universitas Brown. Mereka berusaha untuk membantu hilangnya komunikasi pasien kelumpuhan dengan orang-orang terdekatnya.

Bagi pasien kelumpuhan, hilangnya komunikasi menjadi salah satu gejala yang paling menghancurkan. Untuk mengatasi hal itu sebuah studi baru oleh para peneliti dari Mass General Brigham Neuroscience Institute dan Universitas Brown menggambarkan neuroprostesis pengetikan antarmuka komputer otak implan (iBCI) yang dapat memulihkan komunikasi dengan kecepatan dan akurasi.

Alat ini, yang menggunakan keyboard QWERTY dan gerakan jari yang dicoba, bekerja dengan baik untuk dua peserta uji klinis BrainGate satu dengan amyotrophic lateral sclerosis (ALS) dan yang lainnya dengan cedera sumsum tulang belakang serviks. Hasilnya dipublikasikan di Nature Neuroscience.

“Bagi banyak orang dengan kelumpuhan, ketika kehilangan kemampuan menggunakan kedua tangan dan otot-otot bicara, komunikasi dapat menjadi sulit atau bahkan mustahil,” kata penulis senior Dr. Daniel Rubin, seorang ahli neurologi perawatan kritis di Pusat Neuroteknologi dan Pemulihan Neurologi di Institut Neurosains Mass General Brigham.

Seringkali, orang dengan gangguan bicara dan motorik yang parah akhirnya bergantung pada hal-hal seperti teknologi pelacakan pandangan mata mengeja kata satu huruf demi satu huruf dengan menggunakan sistem pelacakan gerakan mata. Sistem tersebut membutuhkan waktu terlalu lama bagi banyak pengguna.

“Pasien sering merasa frustrasi menggunakan sistem komunikasi tambahan dan alternatif ini dan jenis lainnya. BCI (Brain-Computer Interface) sedang dalam perjalanan untuk menjadi alternatif baru yang penting bagi apa yang saat ini ditawarkan,” ungkapnya.

Perangkat komunikasi untuk orang dengan kelumpuhan telah kurang optimal selama bertahun-tahun. Pasien sering menggambarkannya sebagai lambat, rawan kesalahan, dan sulit digunakan; beberapa bahkan meninggalkannya sama sekali. Kesenjangan antara apa yang tersedia dan apa yang dibutuhkan menginspirasi BrainGate.

Nama tersebut berupa sebuah tim yang terdiri dari ahli neurologi, ilmuwan saraf, insinyur, ilmuwan komputer, ahli bedah saraf, matematikawan, dan peneliti lain dari berbagai institusi yang bekerja sama untuk menciptakan alat komunikasi dan mobilitas yang lebih baik bagi penderita penyakit neurologis, cedera, atau kehilangan anggota tubuh.

“Sejak tahun 2004, tim BrainGate kami telah mengembangkan dan menguji kelayakan dan efektivitas iBCI untuk memulihkan komunikasi dan kemandirian bagi penderita kelumpuhan,” kata salah satu penulis, Dr. Leigh Hochberg, seorang profesor teknik dan ilmu otak di Brown dan pemimpin uji klinis BrainGate.

“Konsorsium BrainGate menunjukkan kekuatan para peneliti akademis dan berbasis universitas yang bekerja sama, memikirkan apa yang mungkin, dan kemudian memajukan batas-batas neuroteknologi restoratif. Dan dengan melakukan itu, kami mempermudah industri untuk menciptakan bentuk akhir perangkat medis implan untuk pasien kami,” terangnya. Hochberg adalah direktur Pusat Neuroteknologi dan Pemulihan Neurologis di Institut Neurosains Brigham Mass General dan afiliasi dari Institut Ilmu Otak Carney Brown.

Neuroprostesis pengetikan iBCI BrainGate yang baru dimulai dengan sensor mikroelektroda yang ditempatkan di korteks motorik, bagian otak yang mengontrol gerakan. Selanjutnya, keyboard QWERTY ditampilkan di depan peserta, dengan setiap huruf dipetakan ke jari dan posisi jari ke atas, ke bawah, atau melengkung.

Saat peserta secara intuitif mencoba gerakan jari ini, elektroda merasakan aktivitas listrik otak, kemudian mengirimkan sinyal ke sistem komputer yang dapat menerjemahkan aktivitas saraf menjadi huruf. Output ini kemudian diproses melalui model bahasa prediktif akhir untuk memastikan hasil komunikasi yang kohesif dan akurat.

Dua peserta uji klinis, satu dengan ALS stadium lanjut dan yang lainnya dengan cedera sumsum tulang belakang, menggunakan neuroprostesis pengetikan iBCI baru ini untuk berkomunikasi dengan cepat dan akurat. hay