Apa yang terjadi saat manusia bergabung dengan mesin? Manusia sudah banyak bermain-main dengan konsep mengenai pahlawan Marvel, Iron Man, dan film seperti Pacific Rim. Tubuh prostetik artifisial tetapi 'pintar' yang bisa belajar pola penggunaan pasien yang pernah mengalami amputasi sehingga fungsi tubuh mereka bisa dikembalikan hingga hampir normal. Cue neuroprostetik – pelopor teknologi medis. Artikel ini memiliki tujuan untuk mempelajari lebih lanjut konsep neuroprostetik dan kemampuannya untuk mengubah praktek dunia pengobatan.

Alat yang menghubungkan mesin langsung ke otak Alat neuroprostetik membawa prostesis satu langkah lebih maju dengan langsung menghubungkannya ke otak. Mereka ingin memanfaatkan atau mengubah jalur sistem saraf yang rusak. Alat neuroprostetik sudah didesain untuk memberikan dua fungsi sekaligus – baik dengan menerjemahkan informasi sensorik ke otak, atau dengan mengkode aktivitas otak ke gerakan motorik.

Implan koklea, alat yang paling banyak digunakan di dunia kesehatan sekarang ini, merupakan jenis neuroprostetik sensorik tertua yang pernah ada. Pertama kali diciptakan pada tahun 1957, implan ini bisa mengubah suara lingkungan dan langsung menstimulasi saraf pendengaran – dengan mengalirkan bagian yang rusak di telinga.

Pasien bisa melihat lagi setelah menerima retina buatan

Sekarang, peneliti sudah berhasil menciptakan neuroprostetik untuk penglihatan – retina buatan. Retina buatan pertama di dunia, Argus II, mendapat persetujuan US Food and Drug Administration (FDA) di tahun 2013. Alat ini bekerja dengan kamera kecil yang ditempelkan ke kacamata untuk mengirimkan informasi dari lingkungan sekitar ke alat kecil yang diimplan di retina.

"Argus II membantu memperbaiki orientasi dan mobilitas... Membantu Anda melihat sisi jalan, untuk mengetahui dimana Anda berada dan melakukan tugas sederhana seperti memilah baju," ungkap Mark S. Humayun, pencipta Argus II. Kreasi inovatif sekarang ini hanya ditujukan untuk penderita retinitis pigmentosa dan hanya bisa membantu mengembalikan penglihatan beresolusi rendah.

Empat tahun sejak saat itu, peneliti bekerja keras untuk mengembangkan retina buatan yang lebih jelas. Perkembangan terbaru dari polimer konduktif tipis yang ditanam dalam sutra, diciptakan oleh ilmuwan dari Intitut Teknologi Italia. Implan ini sudah terbukti cukup berhasil pada tikus, dan tim berharap bisa segera mengaplikasikan penemuan mereka ke penelitian klinis.

"Kami berencana melakukan penelitian manusia untuk pertama kalinya dalam dua setengah tahun ini dan mengumpulkan hasil penelitian pendahuluan di tahun 2018. Implan ini akan menjadi titik balik terapi penyakit gangguan penglihatan yang sangat mengganggu," komentar dokter optalmologi Grazia Pertile, seorang peneliti yang bekerja pada proyek ini.

Neuroprostetik bisa mempercepat kesembuhan paralisis

Diagnosis paralisis merupakan diagnosis yang menyayat hati penderitanya. Hanya rehabilitasi yang bisa ditawarkan untuk pasien dengan kerusakan neurologis parah disebabkan cedera sumsum tulang, stroke dan penyakit degeneratif seperti multiple sclerosis (MS) dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS).

Neuroprostetik didesain untuk mengembalikan mobilitas sebagian atau keseluruhan tubuh pada pasien paralisis. Paralisis biasanya terjadi disebabkan kerusakan terlokalisasi di satu bagian neuron, menyisakan sebagian jalur motorik lainnya. Alat ini bekerja dengan menghubungkan daerah motorik otak sehat langsung ke jalur saraf perifer dan bagian tubuh, menyambung dan melewati neuron yang rusak.

Tantangan utama dalam mengembangkan neuroprostetik terdapat pada kode sinyal otak. Metode yang diteliti meliputi penggunaan electroencephalograph (EEG – pengukuran gelombang otak di permukaan tengkorak), electrocorticography (ECoG – mengukur gelombang otak di permukaan korteks) dan mengimplan elektroda langsung ke otak, dimana mereka bisa mentransmisikan impuls elektrik.

Ilmuwan sudah berhasil menggunakan teknologi untuk membantu korban ALS yang menderita akibat sindrom terkunci. Di awal tahun ini, Bill Kochevar, seorang pria paralisis berusia 53 tahun bisa minum dan makan sendiri untuk pertama kalinya setelah delapan tahun. Bill mendapatkan sistem yang menghubungkan elektroda dari korteks motoriknya ke sensorik lengan bawah.

"Saya memikirkan apa yang ingin saya lakukan dan bagaimana sistem ini melakukannya bagi saya... ketika saya ingin melakukan sesuatu, otak saya melakukan apa yang dikatakannya," kata Bill.

"Dengan perkembangan lebih lanjut, kami percaya teknologi ini memberikan kontrol lebih akurat, sehingga bisa melakukan kegiatan lebih leluasa, yang bisa dimulai dari transformasi kehidupan orang yang hidup dengan paralisis," kata Dr Bolu Ajiboye, penulis penelitian tim yang membantu Bill mendapat pengembalian fungsi.

Kerusakan neurologis permanen mungkin tidak lagi permanen dengan neuroprostesis

Ranah neuroprostetik masih baru memasuki pintu permulaan, dengan adanya pasien mengalami lebih banyak perbaikan fungsi. Meskipun demikian, tampaknya perbaikan kecil bisa menjadi besar bagi mereka yang sudah tidak bisa bergerak. Peneliti lebih optimis karena keberhasilan ini bisa mengonfirmasikan bahwa konsep ini penting dan bisa digunakan untuk menemukan alat.

Dengan semakin besarnya teknologi medis, dokter bisa berharap bisa melihat proporsi lebih besar pasien dengan beberapa bentuk prostesis lain. Apakah penggunaan prostetik ini bisa menjadi bagian dan pembaharuan praktek medis di masa depan? Hanya waktu yang bisa menjawabnya. MIMS

Bacaan lain:
6 alat yang mengubah dunia kesehatan
Alat baru untuk penderita penyakit Parkinson
Kurus tapi gemuk: Orang Asia memiliki risiko lebih tinggi terkena gangguan akibat obesitas meskipun memiliki angka IMT lebih rendah

Sumber:
https://singularityhub.com/2009/08/27/bionic-limbs-with-artificial-intelligence/
http://sitn.hms.harvard.edu/flash/2013/issue138a/
https://www.osa-opn.org/home/articles/volume_28/april_2017/features/vision_accomplished_the_bionic_eye/
https://www.asrs.org/retina-times/details/131/fda-approves-world-first-artificial-retina
https://www.sciencealert.com/scientists-have-created-an-artificial-retina-implant-that-could-restore-vision-to-millions
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3118434/
http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/41324/title/Neuroprosthetics/
https://www.theguardian.com/science/2017/mar/28/neuroprosthetic-tetraplegic-man-control-hand-with-thought-bill-kochevar