Apakah Implan Otak Adalah Masa Depan Pemikiran?

Teknologi Brain-computer interface bergerak cepat. Dan Silicon Valley bergerak masuk kedunia ini. Akankah kita semua segera mengetik hanya dengan pikiran? Berkomunikasi dengan telepati? Belajar hanya dengan mendownload dari internet? Mari kita lihat..

Hampir dua tahun lalu, Dennis Degray mengirim pesan teks yang tidak biasa kepada temannya. “Anda memegang pesan teks pertama. Yang pernah dikirim dari neuron satu pikiran, ke perangkat seluler lainnya,” kenangnya. “Kamu baru saja membuat sejarah.”

Degray, 66, mengalami kondisi lumpuh, dari tulang selangka ke bawah, sejak persitiwa sial yang membuat ia jatuh lebih dari satu dekade lalu. Dia dapat mengirim pesan, karena pada tahun 2016, dia memiliki dua kotak silikon kecil dengan elektroda logam yang menonjol. Ditanam dengan operasi di korteks motoriknya, bagian dari otak yang mengontrol gerakan.

Ini merekam aktivitas di neuronnya, untuk kemudian diterjemahkan ke dalam tindakan eksternal. Dengan membayangkan, menggerakkan joystick dengan tangannya, ia dapat menggerakkan kursor, untuk memilih huruf di layar. Dengan kekuatan pikirannya, ia juga membeli produk di Amazon. Dan, menggerakkan lengan robot untuk menumpuk balok.

Degray telah ditanamkan sebuah perangkat, yang dikenal sebagai array Utah, karena ia adalah peserta dalam program BrainGate, upaya penelitian multi-lembaga yang telah berjalan lama di AS. Proyek ini, bertujuan untuk mengembangkan dan menguji novel neuroteknologi, dengan tujuan memulihkan komunikasi, mobilitas dan kemandirian pada orang yang kondisi pikirannya normal, tetapi kehilangan koneksi tubuh karena kelumpuhan. Seperti, kehilangan anggota tubuh atau penyakit neurodegeneratif.

Tetapi, walaupun array Utah telah membuktikan, bahwa; implan otak layak dilakukan, teknologinya masih perlu waktu panjang. Degray menjalani operasi otak terbuka untuk menempatkan alatnya. Sistem ini bukan semacam nirkabel. Tapi, berupa soket yang menonjol dari tengkoraknya. Melalui kabel tersebut, sinyal bergerak ke komputer untuk decoding. Dilakukan oleh algoritma machine-learning.

Tugas-tugas yang dapat dilakukan, dan seberapa baik perintah tersebut dapat dieksekusi, masih terbatas. Karena, sistem hanya mencatat dari beberapa lusin, hingga beberapa ratus neuron dari perkiraan 88bn di otak. Masing-masing elektroda, biasanya mencatat antara satu dan empat neuron.

Dan itu tidak mungkin berlangsung selamanya. Scar tissue, respons otak terhadap kerusakan yang disebabkan oleh penyisipan perangkat, secara bertahap menumpuk di atas elektroda, menyebabkan penurunan kualitas sinyal secara progresif.

Dan ketika sesi penelitian – ‘yang berlangsung dua kali seminggu, untuk Degray, di fasilitas tempat tinggal di Palo Alto, California‘ – berakhir, itu akan terputus. Dan, kekuatan telepati Degray berhenti.

A BrainGate electrode array with a dime for size comparison. Photograph: Matthew McKee/Brown University
Array elektroda BrainGate dengan coin untuk perbandingan ukuran: Matthew McKee/Brown University

Hampir dua lusin orang telah diimplantasi oleh array Utah di seluruh dunia. Kemajuan besar telah dibuat, kata Leigh Hochberg, seorang ahli saraf di rumah sakit umum Massachusetts. Didukung oleh seorang profesor teknik di Brown University, yang mana ikut mengarahkan program BrainGate, tetapi; “sebuah sistem yang dapat digunakan pasien sepanjang waktu, dan dapat diandalkan, lengkap, cepat, dan intuitif. kontrol otak atas komputer belum ada ”.

Dukungan mungkin ada ada di tangan. Suntikan Silicon Valley chutzpah, telah memberi energi bagi; brain-computer atau brain-machine interfaces dalam beberapa tahun terakhir. Didukung oleh BrainGate dan demonstrasi lainnya, para wirausahawan, perusahaan besar serta startup besar, sedang dalam upaya untuk mengembangkan generasi baru. Berupa perangkat keras komersial yang pada akhirnya, dapat membantu tidak hanya Degray dan penyandang disabilitas lainnya. Tetapi, tetapi juga mungkin digunakan oleh kita semua.

Sementara yang lainnya, termasuk Facebook, sedang bekerja dan mengejar versi non-invasif, sistem implan saraf nirkabel.

Pada bulan Juli Elon Musk, sosok yang dikenal sebagai CEO perusahaan mobil listrik Tesla, mempresentasikan rincian sistem nirkabel implan. Yang juga sedang dibangun oleh Neuralink perusahaannya . Itu sudah diteliti pada monyet, Musk mengungkapkan, dan diharapkan bahwa uji coba manusia, akan dimulai sebelum akhir 2020.

Sampai saat ini, Neuralink telah menerima $ 158juta dalam investor, $ 100juta dari Musk.

Dalam sejarah perkembangan tehnologi, tahap awal adalah upaya untuk memperbaiki kerusakan yang terjadi. Dan saat itu memungkin, maka akan berkembang menjadi meningkatkan sesuatu yang sudah ada. Begitu juga dalam dunia medis dan upaya peningkatkan kualitas manusia.

Neurolism

Sementara implan yang dikembangkan, masih berukuran sama dengan yang di otak Degray. Dengan memiliki lebih banyak elektroda, itu berarti dapat merekam lebih banyak neuron. Sementara Utah array – yang dapat dimasukkan, hingga empat atau lima. Biasanya, memiliki 100 elektroda.

Neuralink mengatakan, versinya akan memiliki lebih dari 1.000. Dan berpikir layak untuk menempatkan di atas 10. Benang sangat tipis dari bahan polimer biokompatibel fleksibel, yang bertabur elektroda akan “dijahit” oleh robot, untuk menghindari tergoresnya microvessels. Disini, Neuralink berharap akan memperbaiki jaringan yang meninggalkan bekas luka. Sehingga, meningkatkan daya tahan perangkat.

“Tujuan kami adalah merekam dan menstimulasi lonjakan neuron. Dengan cara, yang lebih besar dari apa pun yang telah dilakukan hingga saat ini. Dengan tingkat keamanan yang cukup baik. Sehingga, tidak berdampak seperti operasi besar,” kata Musk dalam presentasinya.

Ia menambahkan, bahwa, prosedur ini akan lebih seperti operasi laser pada mata. Ketimbang operasi otak. Kekhawatiran medis mendorong pengembangan perangkat, menurut Musk, tetapi ia juga khawatir tentang ancaman yang ditimbulkan oleh kecerdasan buatan. Dan percaya, bisa menemukan cara untuk mengikuti tehnologi ini.

Ada juga startup pesaing yang lebih kecil. Paradromics, seperti Neuralink, namun berfokus pada upaya membuat elektroda yang lebih kecil, dengan tujuan kepadatan probe yang lebih tinggi di bagian implan sarafnya. Dalam bentuk, perangkat mereka akan terlihat menyerupai array Utah – menempatkan jarum dengan elektroda logam – dan tidak akan ada operasi robot.

“Kami ingin menekan pasar sesegera mungkin,” kata Matt Angle selaku pendiri dan CEO perusahaan tersebut. Harapannya adalah, untuk memulai uji klinis pada awal 2020-an. Perusahaan ini telah mengumpulkan sekitar $ 25 juta dari investor. Hingga saat ini. Termasuk jumlah yang signifikan dari lembaga penelitian Pentagon, Darpa, yang merasa tertarik pada BCIs. Setelah menyadari bahwa, anggota badan robot yang canggih, sedang dibangun untuk prajurit yang terluka. Ketika kembali dari luar negeri yang membutuhkan kontrol otak.

Dennis-Degray-uses-Utah-array-implants-to-manipulate-the-cursor-on-a-computer-screen-Photograph-PBS
Dennis Degray menggunakan implan array Utah untuk memanipulasi kursor pada layar komputer. Foto: PBS

Synchron, yang berbasis di Australia dan Lembah Silikon, memiliki pendekatan yang berbeda. Perusahaan, yang telah menerima $ 21juta dari investor, hingga saat ini, termasuk beberapa dari Darpa, beberapa waktu lalu mengungkapkan, bahwa uji klinis pertama dari perangkat Stentrode telah dimulai di Australia – di depan Neuralink dan Paradromics.

Perangkat ini menghindari operasi otak terbuka dan jaringan bekas luka. Karena, dimasukkan menggunakan stent melalui vena di belakang leher. Begitu berada di posisi sebelah korteks motorik, stent tersebut bercabang untuk menanamkan 16 elektroda logam ke dinding pembuluh darah. Tempat dimana aktivitas neuronal dapat direkam. Sejauh ini, dalam uji coba satu pasien – lumpuh dengan penyakit motor neuron – telah ditanamkan, dengan empat lainnya akan mengikuti.

Keamanan perangkat akan dipelajari bersama, seberapa baik sistem memungkinkan kontrol otak dari komputer untuk mengetik dan mengirim pesan teks. Sementara itu, hanya dapat membaca aktivitas agregat dari populasi neuron, yang dibutuhkan sekitar 1.000, ada cukup data untuk membuat sistem berguna bagi pasien – dan lebih sedikit nuansa pada sinyal sebenarnya membuatnya lebih stabil dan kuat, kata pendiri dan CEO Tom Oxley.

Sementara itu, tantangan tetap ada untuk Neuralink dan Paradromics. Apakah jaringan bekas luka dapat diredakan dengan elektroda yang sangat kecil, belum terlihat. Ada juga masalah elektroda dilarutkan dan dikorosi oleh tubuh – untuk memperkecil potensi masalah. Berapa lama probe polimer Neuralink yang baru akan bertahan, tidak diketahui.

 Selain mengetik, tidak ada yang terlalu spesifik. Perintah otak untuk smart speaker? Komunikasi otak-ke-otak? Memori yang ditingkatkan?

“Tidak ada yang akan sangat terkesan dengan perusahaan startup, sampai mereka mulai merekam hidupnya selama bertahun-tahun. Array Utah memiliki banyak masalah – tetapi Anda mengukur masa pakai dalam bertahun-tahun, “kata Cynthia Chestek, seorang peneliti antarmuka saraf di University of Michigan.

Kemudian, bahkan jika kita dapat merekam semua sinyal neuron ekstra ini, dapatkah kita mendekodekannya?

“Kami tidak tahu bagaimana otak bekerja,” kata Takashi Kozai, seorang insinyur biomedis di University of Pittsburgh yang mempelajari teknologi implan. “Mencoba memecahkan kode informasi itu dan benar-benar menghasilkan sesuatu yang bermanfaat adalah masalah besar.” Chestek setuju, bahwa lebih banyak pemahaman tentang bagaimana neuron menghitung, sesuatu yang akan membantu, tetapi “setiap algoritma di luar sana” tiba-tiba akan mulai bekerja lebih baik, dengan beberapa ratus neuron tambahan.

Tidak satu pun dari tiga perusahaan melihat aplikasi non-medis dalam jangka pendek, tetapi berpendapat bahwa, teknologi implan secara bertahap bisa bercabang ke populasi umum. Ketika orang mulai melihat bagaimana transformasional itu bisa.

Aplikasi yang paling jelas mungkin adalah, pengetikan yang dikontrol otak. Oxley membayangkan sebuah skenario di mana orang-orang yang telah dewasa mengetik – dan sepenuhnya bergantung pada jari mereka untuk itu – kehilangan fungsionalitas, seiring bertambahnya usia. Frustrasi bahwa mereka tidak dapat mempertahankan kecepatan mereka, mereka mungkin mencari cara lain untuk mempertahankan kemampuan teknologi mereka. Akhirnya titik kritis akan terjadi, ketika orang melihat BCI bekerja lebih baik daripada tubuh manusia. “Jika teknologi menjadi aman, mudah digunakan dan memberi Anda kontrol teknologi yang unggul, akan ada orang yang ingin membayar untuk itu,” kata Oxley.

Jika teknologi itu membuatnya di luar domain medis, militer adalah di mana kita mungkin melihatnya pertama kali, kata Dr Hannah Maslen, wakil direktur Pusat Uehiro untuk Etika Praktis Universitas Oxford. Misalnya, mungkin melakukan komunikasi diam-diam antara tentara. Atau memungkinkan aktivasi peralatan dengan memikirkan perintah tertentu. Sulit untuk melihat sebagian besar orang memilih untuk menjalani intervensi bedah, untuk penggunaan rekreasi atau kenyamanan, tambahnya.

Tetapi pada pertemuan neuroteknologi baru-baru ini di San Francisco, tentang sekitar dua lusin tinker, Jonathan Toomim berpendapat, itu adalah langkah logis berikutnya. “Kami sudah menggunakan perangkat – ponsel pintar kami – yang membebani banyak pengetahuan kita dan menambah memori kita. Ini hanya membawa bandwidth antara otak manusia, dan itu ke tingkat yang lebih tinggi, ”kata ahli saraf, insinyur, wirausahawan, dan pencinta lingkungan yang menggambarkan diri sendiri, yang membuat peralatan neurofeedback-nya sendiri.

Masyarakat harus memiliki suara yang jelas, dalam membentuk, bagaimana teknologi antarmuka saraf digunakan dan diatur selama beberapa tahun mendatang, menyimpulkan sebuah laporan bulan ini tentang topik dari UK Royal Society. Satu kekhawatiran adalah privasi data, meskipun Maslen mengatakan ini harus dilunakkan oleh fakta, bahwa sementara BCI dapat digambarkan sebagai mampu “membaca pikiran” dan “memecahkan kode pikiran” – memicu kekhawatiran, bahwa, mereka akan mengungkap rahasia terdalam – mereka merekam dari area sangat kecil otak, sebagian besar terkait dengan gerakan, dan membutuhkan upaya mental pengguna, untuk membuatnya bekerja. “Kekhawatiran etis tentang privasi … tidak berlaku secara penuh,” katanya.

Robot mirip mesin jahit yang memasukkan elektroda ke otak, sedang dikembangkan oleh Neuralink.
Robot mirip mesin jahit yang memasukkan elektroda ke otak, sedang dikembangkan oleh Neuralink.

Meskipun demikian, masih ada pertanyaan. Siapa yang memiliki data otak dan untuk apa ini digunakan? Dan “brainjacking”, di mana pihak ketiga, bisa mendapatkan kendali atas sistem dan memodifikasinya, dengan cara yang tidak disetujui pemilik otak, berakar pada kenyataan daripada fiksi ilmiah, kata Maslen – alat pacu jantung telah diretas sebelumnya. Paradromics ‘Matt Angle bertanya-tanya, sejauh mana data dari BCI dapat digunakan sebagai bukti di pengadilan – misalnya untuk memberatkan seseorang dengan cara yang sama seperti diari atau komputer.

Masalah etika lebih lanjut muncul, di sekitar kontrol dan agensi. Jika implan otak tidak dilandasi niat Anda dengan benar, sejauh mana Anda, sebagai pengguna perangkat, bertanggung jawab atas apa yang “dikatakan” atau dilakukan? Dan bagaimana kita memastikan, bahwa jika suatu teknologi memberikan manfaat yang signifikan, bukan hanya orang kaya yang mendapatkannya?

Masyarakat masih memiliki beberapa tahun, untuk merenungkan pertanyaan-pertanyaan ini. Tujuan Neuralink untuk mendapatkan uji klinis manusia, dan berjalan pada akhir tahun depan secara luas dianggap terlalu ambisius, mengingat apa yang masih belum terbukti.

Tetapi banyak ahli, mengantisipasi bahwa teknologi akan tersedia untuk orang-orang dengan keterbatasan atau cacat dalam waktu lima atau 10 tahun. Untuk penggunaan nonmedis, jangka waktunya lebih besar – mungkin 20 tahun. Bagi Leigh Hochberg, fokusnya adalah membantu mereka yang paling membutuhkan.

Kata Degray dari perangkat Neuralink: “Saya ingin memiliki satu implan sore ini, jika saya bisa.”

Apakah ada alternatif untuk implan otak?

Non-invasive brain computer interface yang tidak melibatkan operasi otak, dan selalu dapat dilepas, mungkin tampak menarik. Tetapi, tengkorak meredam pembacaan sinyal neuron. “Fisika [alat non-invasif] sangat menantang,” kata Cynthia Chestek dari University of Michigan.

Beberapa perusahaan tetap mencoba. Facebook mengumumkan, pada 2017, bahwa ia ingin membuat perangkat yang dapat dipakai, yang memungkinkan pengetikan dari otak dengan kecepatan 100 kata per menit (sebagai perbandingan, Neuralink berjuang untuk 40 kata per menit – yang berada di sekitar kecepatan mengetik rata-rata – dan program BrainGate, yang menggunakan susunan array Utah telah mencapai sekitar 8 kata per menit, tanpa prediksi kata).

Bulan Juli lalu, para peneliti di University of California yang didanai oleh jejaring sosial, menunjukkan decoding dari sekumpulan kecil kata dan frasa yang diucapkan dari aktivitas otak secara langsung untuk pertama kalinya –

Meskipun itu dilakukan dengan apa yang disebut elektroda elektrokortikografi yang diletakkan di atas permukaan otak melalui operasi.

Sementara itu, perusahaan terus bekerja. Tentang bagaimana hal itu dapat mencapai hal yang sama secara non-invasif dan mengeksplorasi pengukuran perubahan pola dalam oksigenasi darah – neuron menggunakan oksigen, ketika mereka aktif – dengan cahaya inframerah-dekat.

Juga dalam kasus ini adalah startup Kernel yang berbasis di Los Angeles, yang didirikan oleh pengusaha Bryan Johnson yang menghasilkan jutaan penjualan perusahaan pembayaran seluler Braintree ke PayPal. Kernel, di mana Johnson telah memberikan $ 100 juta, dimulai sebagai perusahaan implan saraf, tetapi kemudian berputar ke perangkat yang dapat dikenakan karena, kata Johnson, jalan invasif tampak begitu lama. Ada banyak metode non-invasif untuk merasakan dan menstimulasi aktivitas otak (memang mereka membentuk dasar industri neuroteknologi konsumen yang besar). Tetapi tidak ada satu pun, kata Johnson, yang setara dengan dijembatani ke antarmuka generasi berikutnya. Diperlukan cara-cara baru, dan ia yakin Kernel telah menemukan satu yang lainnya telah terjawab. “Kami akan siap untuk berbagi lebih banyak pada tahun 2020,” katanya.

Tetapi dengan asumsi tantangan teknis dapat diatasi, faktor sosial masih bisa menjadi penghalang, kata Anna Wexler, yang mempelajari implikasi etis, hukum dan sosial dari neuroteknologi yang muncul di University of Pennsylvania. Google Glass gagal, bukan karena tidak berfungsi. Tetapi, karena orang tidak ingin memakai komputer di wajah.

Will anyone trust Facebook enough to use their device if it does develop one?

Sumber: Theguardian

Tinggalkan komentar

12 + nineteen =