Memulihkan indera peraba bukan lagi sekadar keingintahuan di laboratorium. Hal ini menjadi kenyataan bagi orang-orang yang hidup dengan cedera tulang belakang, dan data jangka panjang akhirnya muncul.
Para peneliti dari Universitas Pittsburgh dan Universitas Chicago telah menerbitkan penyelidikan terpanjang tentang bagaimana otak manusia menangani rangsangan listrik untuk pemulihan sensorik. Temuan ini kuat. Mereka membuktikan bahwa stimulasi mikro intrakortikal dapat dengan aman mengirimkan sinyal sentuhan buatan selama bertahun-tahun, bukan hanya berhari-hari atau berminggu-minggu.
Ini bukan hanya kebisingan akademis. Ini menjadi bukti bahwa sistem ini bisa keluar dari laboratorium dan masuk ke rumah masyarakat.
Data Dibalik Pulsa
Penelitian yang dipublikasikan di Science Translational Medicine ini mengamati lima sukarelawan yang mengalami cedera tulang belakang. Orang-orang ini memiliki implan antarmuka otak-komputer (BCI). Beberapa dari perangkat ini telah ada di otak mereka selama bertahun-tahun.
Total waktu gabungan? 27 tahun.
Selama jangka waktu tersebut, sistem mengirimkan sekitar 168 juta pulsa listrik. Seratus enam puluh delapan juta. Namun? Tidak ada efek samping serius yang terjadi.
“Agar antarmuka otak-komputer dapat memberikan dampak yang nyata, mereka harus tetap bekerja dengan aman selama bertahun-tahun. Hal ini menunjukkan bahwa mikrostimulasi dapat melakukan hal tersebut.” —Robert Gaunt
Robert Gaunt, penulis senior dan profesor di Pitt’s Rehab Neural Engineering Labs, menjelaskannya dengan jelas. Bidang ini perlu bergerak melampaui eksperimen jangka pendek. Penelitian ini menunjukkan kegunaan klinis. Hal ini menunjukkan bahwa teknologi tersebut cukup stabil untuk dunia nyata.
Cara Kerja Sentuhan Buatan
Untuk memahami mengapa hal ini penting, Anda harus memahami apa yang biasanya kita rasakan. Kami mengandalkan sentuhan untuk menilai tekanan. Tekstur. Kekuatan genggaman. Tanpa itu, menggunakan tangan robot hanyalah sebuah permainan visual. Anda harus menatap jari Anda untuk mengetahui apakah Anda sedang menghancurkan telur atau memegang gelas. Ini melelahkan.
BCI bekerja dalam dua arah. Mereka membaca aktivitas saraf untuk mengontrol perangkat. Tapi mereka juga bisa mengirimkan sinyal ke otak.
Dalam percobaan ini, gelombang listrik kecil mengenai korteks somatosensori. Ini adalah wilayah otak yang memproses sensasi tubuh. Dengan menstimulasi area ini, peneliti dapat mengelabui otak agar merasakan sentuhan. Itu adalah umpan balik. Dan umpan balik inilah yang membuat neuroprostetik benar-benar berguna.
Kolaborasi antara Pitt dan Universitas Chicago telah mengatasi masalah ini selama lebih dari satu dekade. Mereka mulai menanamkan elektroda di korteks motorik pada tahun 2012 untuk mengontrol lengan. Pada tahun 2015? Mereka menambahkan rangsangan sensorik. Chicago menanamkan elektroda motorik dan sensorik kepada peserta pertamanya pada tahun 2020.
Studi baru ini menjawab pertanyaan-pertanyaan yang tidak dapat dijawab oleh uji coba jangka pendek:
- Apakah stimulasi berulang-ulang menyebabkan kerusakan seiring berjalannya waktu?
- Apakah sensasi buatan melayang ke bagian tubuh yang salah?
*Apakah sensasinya semakin melemah atau kualitasnya berubah?
Hasilnya Stabil
Jawaban atas semua pertanyaan itu pada dasarnya adalah tidak.
Denyut nadi yang diarahkan ke area tangan di otak secara konsisten menghasilkan sensasi di tangan. Bahkan setelah bertahun-tahun, sensasinya tidak menyebar ke wilayah lain. Presisinya tetap terjaga.
Bagaimana dengan efek yang bertahan lama? Ketika rangsangan berhenti, apakah perasaan itu tetap ada?
Jarang terjadi. Sensasi yang terus-menerus terjadi hanya sekali dalam setiap 23.000 percobaan stimulasi. Untuk konteksnya, hal ini sangat jarang terjadi. Sebagian besar sinyal memudar dalam waktu 10 detik setelah pulsa berhenti. Tidak ada rasa sakit. Tidak diperlukan intervensi medis. Sistemnya senyap, dapat diprediksi, dan aman.
Hasil Tangkapannya: Elektroda Tidak Bertahan Selamanya
Jika semuanya sempurna, mengapa berhenti?
Batasan utamanya bukanlah keamanan. Itu perangkat keras.
Kinerja elektroda menurun seiring waktu. Rata-rata, 64% elektroda tetap berfungsi pada seluruh peserta. Kedengarannya oke sampai Anda melihat lebih dekat. Dalam satu subjek, 60% masih bisa berjalan setelah 10 tahun. Namun tingkat penurunannya semakin cepat dalam penelitian ini.
Jadi otak menoleransi sinyal tersebut. Tubuhnya baik-baik saja. Elektroda menjadi lelah.
Ini adalah rintangan teknik berikutnya. Charles Greenspon, penulis utama dan asisten profesor di Universitas Chicago, mencatat bahwa stabilitas ini memungkinkan industri untuk mulai membangun solusi yang dapat dibawa pulang. Sains berhasil. Perangkat kerasnya hanya perlu mengimbanginya.
Melampaui Sentuhan
Ini bukan hanya tentang merasakan ujung jari Anda.
Strategi mikrostimulasi serupa sedang dieksplorasi untuk penglihatan dan pendengaran. Jika wilayah otak yang sama dapat ditargetkan dengan aman untuk disentuh, kemungkinan besar wilayah tersebut juga dapat ditargetkan untuk penglihatan dan suara. Strategi dasar ini menjanjikan pemulihan berbagai indra yang hilang.
Teknologi ini bukanlah keajaiban. Itu rekayasa. Dan setelah 168 juta pulsa, kini kita tahu aman.
Elektroda mungkin rusak. Ilmu pengetahuan tetap kokoh. Kita beralih dari “bisakah kita melakukan ini?” hingga “bagaimana kita membuatnya bertahan lama?”
