Pertama Kali, Implan Otak Berhasil Buat Pasien ALS Kembali Bisa Bicara dan Menyanyi

Elektroda yang ditanamkan di korteks motorik membantu merekam aktivitas otak yang berkaitan dengan bicara.

JAKARTA - Seorang pria dengan disabilitas bicara yang parah mampu berbicara secara ekspresif dan bernyanyi menggunakan implan otak yang menerjemahkan aktivitas sarafnya menjadi kata-kata hampir seketika. Perangkat tersebut menyampaikan perubahan nada saat ia mengajukan pertanyaan, menekankan kata-kata pilihannya, dan memungkinkannya menyenandungkan serangkaian nada dalam tiga nada.

Sistem tersebut — yang dikenal sebagai antarmuka otak-komputer (BCI) — menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk menguraikan aktivitas listrik otak partisipan saat ia mencoba berbicara. Perangkat tersebut merupakan yang pertama yang mereproduksi tidak hanya kata-kata yang dimaksudkan seseorang tetapi juga fitur-fitur ucapan alami seperti nada, nada, dan penekanan, yang membantu mengekspresikan makna dan emosi.

Dalam sebuah penelitian, suara sintetis yang menirukan suara partisipan mengucapkan kata-katanya dalam waktu 10 milidetik dari aktivitas saraf yang menandakan niatnya untuk berbicara. Sistem tersebut, yang dijelaskan hari ini di Nature, menandai peningkatan signifikan dibandingkan model BCI sebelumnya, yang mengalirkan ucapan dalam waktu tiga detik atau menghasilkannya hanya setelah pengguna selesai menirukan seluruh kalimat.

Dekoder Real Time

Peserta penelitian, seorang pria berusia 45 tahun, kehilangan kemampuannya untuk berbicara dengan jelas setelah mengalami sklerosis lateral amiotrofik (ALS), suatu bentuk penyakit neuron motorik, yang merusak saraf yang mengendalikan gerakan otot, termasuk yang dibutuhkan untuk berbicara. Meskipun ia masih bisa mengeluarkan suara dan kata-kata, ucapannya lambat dan tidak jelas.

Lima tahun setelah gejalanya muncul, partisipan menjalani operasi untuk memasukkan 256 elektroda silikon, masing-masing sepanjang 1,5 mm, ke dalam area otak yang mengendalikan gerakan. Rekan penulis studi Maitreyee Wairagkar, seorang ahli saraf di University of California, Davis, dan rekan-rekannya melatih algoritma pembelajaran mendalam untuk menangkap sinyal di otaknya setiap 10 milidetik. Sistem mereka mendekode, secara real-time, suara yang coba dihasilkan pria itu, bukan kata-kata yang dimaksudkannya atau fonem penyusunnya — subunit ujaran yang membentuk kata-kata yang diucapkan.