Tangan Bionis Dikendalikan Otak: Teknologi Revolusioner untuk Penyandang Amputasi

CHICAGO — Jesse Sullivan bisa mengangkat uang receh dari lantai dengan tangan mekanikal yang dikendalikan langsung oleh otaknya. Dua tahun lalu, kedua lengannya putus dalam kecelakaan kabel listrik bertegangan tinggi di Dayton, Tennessee. Kini, Sullivan menjadi bukti hidup bahwa teknologi prostenik telah memasuki era baru.

Perbedaan mencolok terlihat antara dua lengan buatan Sullivan. Di bahu kanan, ada prostesis model lama yang membutuhkan sakelar dagu untuk dioperasikan. Namun di bahu kiri, sesuatu yang belum pernah ada sebelumnya: tangan yang merespons niat pikiran Sullivan.

“Di dalam pikiran saya, tangan itu masih ada. Jadi saya menggunakan siku sebagai kontrol,” kata Sullivan. “Ketika saya membuka, saya benar-benar membuka tangan. Ketika saya menutup, saya benar-benar menutup tangan.”

Saraf Direroute ke Otot Dada

Keajaiban ini menjadi mungkin berkat teknik revolusioner yang dikembangkan Dr. Todd Kuiken dan timnya di Rehabilitation Institute of Chicago. Para ahli bedah mengambil ujung saraf yang pernah mengendalikan lengan Sullivan dan mengubah jalurnya ke otot-otot dada.

Saraf-saraf itu tumbuh ke dalam otot. Hasilnya: otak Sullivan bisa menggerakkan otot dada seolah-olah itu adalah tangan aslinya. “Kami pada dasarnya me-rewiring-nya,” ujar Dr. Kuiken. “Kami menggunakan ototnya sebagai penguat biologis dari sinyal saraf.”

Ketika Sullivan berpikir “tutup tangan,” saraf yang dulunya menutup tangannya membuat segmen kecil otot dada berkontraksi. Dua antena kecil di dalam rompi pendukung mendeteksi kontraksi itu. Komputer menerjemahkan sinyal menjadi perintah: tangan buatan menutup.

Sullivan adalah orang pertama yang menerima cangkok saraf-otot seperti ini dan menggunakannya untuk mengendalikan limb buatan. Meski belum sempurna—perangkat masih membutuhkan penyesuaian rutin—teknologi ini mengubah drastis cara Sullivan menjalani hidup sehari-hari.

Kontrol yang Jauh Lebih Baik

Dengan sisi yang tidak bertenaga listrik, Sullivan bisa mengangkat benda bulat dengan cepat. Tapi dengan sisi elektrik, dia bisa melakukan hal-hal yang mustahil sebelumnya. “Saya bisa mengangkat benda sehalus uang receh dari lantai atau meja,” jelasnya.

Perbedaannya fundamental. Kait manual bisa menangani benda kecil cepat, tapi kesulitan dengan objek berat. Tangan elektrik, yang dikendalikan pikiran, jauh lebih responsif dan fleksibel untuk berbagai tugas.

Dr. Kuiken percaya teknologi dasar ini bisa dikembangkan jauh lebih lanjut. Saraf asli yang menuju tangan tidak hanya membuka-tutup jari—ia mengendalikan setiap jari secara individu, ibu jari, dan puluhan gerakan halus lainnya. “Dengan teknik pemrosesan sinyal canggih, kami bisa mendapatkan kontrol yang jauh lebih baik dari sekarang,” katanya.

Eksperimen Lebih Radikal: Otak Langsung ke Robot

Sementara Kuiken bekerja dengan saraf dan otot, peneliti lain bergerak lebih cepat. Miguel Nicolelis, neurolog di Duke University, melewati sistem otot sama sekali. Dia membaca aktivitas elektrik otak secara langsung.

Dalam eksperimennya dengan monyet, Nicolelis menanam elektroda berukuran mikro ke permukaan otak hewan. Elektroda tersebut terhubung ke komputer yang mencatat sinyal listrik dari puluhan sel saraf.

Monyet-monyet itu dilatih bermain video game dengan joystick. Komputer mencatat apa yang terjadi di otak mereka saat mereka menggerakkan joystick untuk mengejar target di layar. Setelah pola itu dipelajari, peneliti memutus joystick.

Yang terjadi selanjutnya mengubah segalanya. Monyet tetap bergerak—bukan karena joystick, melainkan karena otak mereka masih mengirim perintah. Namun kali ini, perintah itu diterjemahkan langsung menjadi gerakan robot arm. Tidak ada otot, tidak ada saraf tepi—hanya pikiran ke mesin.

“Otak tidak memiliki satu lokasi pusat di mana informasi ini disimpan atau dihitung,” jelas Nicolelis. “Aktivitas itu tersebar di seluruh otak, di apa yang disebut sistem motor. Kami baru-baru ini bisa melihat bagaimana sirkuit otak beroperasi secara real-time.”

Teknologi Nicolelis menunjukkan bahwa hambatan terbesar bukan biologi, melainkan pemahaman. Otak manusia atau hewan tidak pernah berevolusi untuk mengendalikan lengan robot—namun otak plastis dan adaptif. Jika algoritma cukup canggih, otak bisa belajar dalam hitungan menit apa yang tidak diajarkan ribuan tahun evolusi.