Cara Baru untuk Menghubungkan Otak Manusia ke Komputer: melalui Vena


Antarmuka otak-komputer yang jauh lebih ambisius dan prostetik saraf telah menjadi berita akhir-akhir ini. Bulan lalu, perusahaan Elon Musk, Neuralink mendemonstrasikan BCI nirkabel dengan lebih dari seribu elektroda fleksibel, dirancang untuk dimasukkan langsung ke dalam otak oleh ahli bedah robot khusus. (Perusahaan sejauh ini hanya menunjukkan penggunaan jangka pendek pada babi.) Memasukkan elektroda itu rumit; Meskipun benar bahwa operasi otak bukanlah ilmu roket, namun ada risiko apakah ahli bedah itu robot atau bukan. Bahkan elektroda tipis dan fleksibel seperti yang ditunjukkan oleh Neuralink cukup invasif sehingga otak mencoba untuk bertahan melawannya, melapisinya dengan sel glial yang mengurangi kemampuannya untuk menghantarkan impuls listrik yang mereka cari. Dan sementara elektroda yang ditanamkan seperti yang ada pada “larik Utah” yang lebih umum digunakan bisa mendapatkan sinyal yang jelas dari neuron individu, memahami apa arti sinyal tersebut masih dalam proses. Ditambah, otak berputar seperti jeli di dalam donat; elektroda yang terpasang di tempat dapat merusaknya. Tapi lakukan dengan benar dan mereka bisa melakukan lebih dari sekedar penelitian otak. Pasien “terkunci” dengan ALS telah menggunakannya sebagai antarmuka otak-komputer yang berhasil, meskipun mereka membutuhkan pelatihan, pemeliharaan, pembedahan, dan sebagainya.

Sementara itu, elektroda yang ditempatkan langsung ke kulit kepala dapat menangkap gelombang otak — elektroensefalogram, atau EEG — tetapi elektroda tersebut tidak memiliki detail spasial dari elektroda yang ditanamkan. Ilmuwan saraf tahu, secara kasar, bagian otak mana yang melakukan apa, tetapi semakin Anda tahu tentang neuron mana yang menembak, semakin baik Anda tahu apa yang mereka tembak.

Inovasi yang lebih baru, elektrokortikografi, menempatkan sekumpulan elektroda langsung ke permukaan otak. Dalam kombinasi dengan pemrosesan spektral cerdas dari sinyal yang diambil elektroda tersebut, ECoG cukup baik untuk menerjemahkan tindakan di bagian korteks motorik yang mengontrol bibir, rahang, dan lidah menjadi teks atau bahkan ucapan. Dan ada pendekatan lain. CTRL-labs, yang dibeli Facebook dengan harga sekitar $ 1 miliar pada 2019, mencoba mendapatkan sinyal motorik dari neuron di pergelangan tangan. Kernel menggunakan spektroskopi inframerah-dekat yang berfungsi di kepala untuk merasakan aktivitas otak.

Stentrode Oxley dan rekan-rekannya, jika terus menunjukkan hasil yang baik, akan cocok di suatu tempat di sepanjang spektrum antara elektroda yang ditanamkan dan EEG. Lebih dekat ke hal pertama daripada yang kedua, para penemunya berharap. Tapi ini masih awal. “Teknologi inti dan ide intinya sangat keren, tetapi mengingat dari mana mereka mengakses sinyal, harapan saya adalah bahwa ini adalah sinyal dengan ketelitian yang relatif rendah dibandingkan dengan strategi antarmuka mesin-otak lainnya,” kata Vikash Gilja, yang menjalankan Translational Neural Engineering Lab di UC San Diego. “Kami setidaknya tahu bahwa rekaman EKoG densitas tinggi dari permukaan otak dapat menyampaikan informasi melebihi apa yang diperlihatkan dalam makalah ini.”

Masalah yang mungkin terjadi: Jaringan menghantarkan impuls listrik, tetapi elektroda di stent mengambil sinyal dari otak melalui sel-sel pembuluh darah. Itu menurunkan konten sinyal. “Jika kita mengambil rekaman permukaan kortikal tersebut dan membandingkannya dengan eksperimen susunan Utah — sebagian besar pengalaman klinis dengan elektroda yang ditanamkan — saya akan mengatakan gaya perekaman di ECoG adalah pembatas kecepatan,” kata Gilja. (Hanya untuk transparansi, saya harus menunjukkan bahwa Gilja telah melakukan pekerjaan berbayar dengan perusahaan BCI termasuk Neuralink, dengan siapa Synchron secara teoritis dapat bersaing suatu hari nanti.)

Jadi ini mungkin tidak cukup baik untuk ilmu saraf, tapi bisa sangat berguna bagi orang dengan kelumpuhan yang menginginkan BCI perawatan rendah yang tidak memerlukan pengeboran melalui tengkorak. “Ada trade-off antara seberapa invasif Anda ingin dan pada tingkat apa Anda mengumpulkan informasi,” kata Andrew Pruszynski, ahli saraf di Western University di Kanada. “Ini mencoba untuk mendapatkan jalan tengah, untuk memasukkan kateter dekat dengan aktivitas saraf. Ini jelas invasif, tapi tentu tidak invasif seperti memasukkan elektroda ke otak. ”

Diposting oleh : joker123

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.