Pria lumpuh merasakan sentuhan tangan robot yang dikendalikan pikiran
WASHINGTON — Seorang pria lumpuh mendapatkan kembali indra perabanya saat menggunakan tangan robot yang dikendalikan pikiran, dan merasakan tekanan halus di jari-jarinya sendiri ketika jari buatan disentuh. Eksperimen yang dilaporkan pada hari Kamis ini merupakan langkah awal dalam upaya menciptakan prostetik yang dapat merasakan.
Cara kerjanya: Chip kecil yang ditanamkan di otak Nathan Copeland melewati sumsum tulang belakangnya yang rusak dan meneruskan sinyal listrik yang mengontrol gerakan dan sensasi ke dan dari lengan robot tersebut.
Ketika peneliti dari University of Pittsburgh menutup mata Copeland, dia mampu mengidentifikasi dengan tepat jari robot mana yang 84 persennya mereka sentuh.
“Mayoritas dari mereka, merasakan seperti ada tekanan atau kesemutan” di jari tangan mereka sendiri, kata Copeland, 30, dari Dunbar, Pennsylvania. Ketika seorang peneliti menyentuh dua jari sekaligus, “Saya hanya tertawa dan berkata, ‘Apakah Anda mencoba untuk menjadi sulit atau apa?’
Penggunaan gelombang otak untuk menggerakkan prostetik adalah bidang yang sedang hangat, dengan tujuan untuk memberikan kemandirian yang lebih besar kepada penyandang disabilitas dan juga meningkatkan kemampuan anggota tubuh palsu bagi orang yang diamputasi. Berita utama dalam beberapa tahun terakhir telah melaporkan eksperimen yang memungkinkan orang lumpuh menggerakkan lengan robot untuk menyentuh orang yang dicintai atau meminum minuman hanya dengan membayangkan gerakan tersebut. Pikiran mereka mengaktifkan implan otak yang mengirimkan sinyal listrik yang diperlukan untuk memerintahkan gerakan. Sinyal tersebut dikirimkan oleh komputer ke anggota robot.
Baca selengkapnya: Upaya gigih untuk memperbaiki kerusakan sumsum tulang belakang membuahkan harapan baru bagi para penderita kelumpuhan
Yang baru adalah menciptakan kembali sensasi menggunakan teknologi yang dikendalikan otak ini. Bagaimanapun, gerakan yang tepat bergantung pada lebih dari sekadar gerakan otot. Meraih sesuatu dan indera peraba membantu Anda menggenggam secara alami dengan kekuatan yang cukup untuk bertahan tanpa menjatuhkan atau meremukkan sesuatu.
“Bukan hanya hubungan emosional yang kita dapatkan,” kata Robert Gaunt, asisten profesor rehabilitasi di Pittsburgh yang memimpin studi baru ini. “Orang-orang mengalami kesulitan yang luar biasa dalam berinteraksi dengan objek, mengambil objek, memanipulasi objek, melakukan hal-hal mendasar dengan tangan jika mereka tidak memiliki indra peraba yang sangat mendasar.”
Langkah pertama adalah memasang sensor pada prostetik. Tantangan berikutnya adalah bagaimana memberikan umpan balik ke dan dari sensor tersebut. Bagi orang yang diamputasi, beberapa ilmuwan mencoba menyambungkan saraf yang tertinggal di sisa anggota tubuh alami orang tersebut langsung ke lengan robot.
Hal ini tidak mungkin terjadi jika cedera tulang belakang telah mengganggu pesan yang biasanya muncul antara tangan dan otak. Namun penelitian sebelumnya pada monyet menunjukkan bahwa implan otak dapat menjembatani kesenjangan tersebut. Jadi ahli bedah di University of Pittsburgh Medical Center menanamkan elektroda di bagian otak Copeland yang mengontrol apa yang dirasakan tangannya.
Stimulasi listrik terhadap sel-sel tersebut berhasil, meskipun kecelakaan mobil yang menyebabkan Copeland sebagian besar lumpuh terjadi lebih dari satu dekade lalu, kata Gaunt.
“Ini menunjukkan Anda bisa mendapatkan sensasi alami” melalui implan otak, tambah ahli neurobiologi Pittsburgh Andrew Schwartz.
Baca selengkapnya: Dengan pelatihan otak dan exoskeleton, penderita lumpuh tampaknya bisa merasakan sensasi di kaki mereka
Laporan hari Kamis di Science Translational Medicine merinci enam bulan pertama percobaan setelah Copeland menerima implan otak pada bulan Maret 2015. Penelitian yang sedang berlangsung semakin canggih, karena ia mengambil objek sementara elektroda merangsang jumlah gaya yang berbeda, kata Copeland dalam sebuah wawancara telepon.
Meskipun penelitian ini hanya dilakukan pada satu pasien, ini merupakan langkah menuju penciptaan kemampuan untuk menyentuh, kata Richard Andersen, ahli saraf di California Institute of Technology yang timnya juga mempelajari prostetik yang dikendalikan otak dan akan memulai eksperimen serupa.
“Masih harus ditentukan apakah umpan balik taktil ini akan meningkatkan kinerja” dalam penggunaan lengan robot, Andersen memperingatkan.
Copeland tidak sempat membawa pulang lengan robot tersebut, namun bangga membantu memajukan ilmu pengetahuan.
“Ketika ini selesai, secara teknis, saya tidak akan mendapatkan apa pun, selain saya telah melakukan beberapa hal keren dengan beberapa orang keren,” kata Copeland. “Itu murahan, tapi Luke Skywalker kehilangan tangannya dan pada dasarnya keesokan harinya dia memiliki robot dan itu berfungsi dengan baik. Kita harus mencapai titik itu, dan untuk melakukan itu, seseorang harus memulainya.”
— Lauran Neergaard
