Memanfaatkan Tenaga Listrik Otak

Dengan menggunakan teknologi yang memanfaatkan tenaga listrik otak, seorang pasien yang mengalami kelumpuhan suatu hari bisa "memikirkan" kakinya untuk bergerak.

Para peneliti di Universitas California bagian Neurosains Komputasional telah mengembangkan teknologi yang untuk pertama kalinya memperkenankan para dokter dan ilmuwan untuk secara non invasif mengisolasi dan mengukur aktifitas listrik otak pada orang-orang yang sedang bergerak.

Teknologi ini merupakan komponen kunci sejenis antarmuka komputer otak yang akan memungkinkan eksoskeleton robotik yang dikontrol oleh pikiran pasien untuk menggerakkan anggota badan pasien tersebut, kata Daniel Ferris yang merupakan profesor di School of Kinesiology Universitas Michigan dan penulis makalah yang menjabarkan penelitian tersebut.

"Tentu saja hal tersebut tidak akan langsung terjadi tapi satu langkah menuju situasi di mana hal itu mungkin dilakukan ialah kemampuan untuk merekam gelombang otak ketika seseorang sedang bergerak," kata Joe Gwin yang merupakan penulis pertama makalah tersebut dan seorang lulusan peneliti mahasiswa tingkat doktoral di School of Kinesiology dan Bagian Mekanika Rekayasa. Demikian seperti yang dikutip dari Physorg, Selasa (02/11/10).

Dengan teknologi ini, para ilmuwan dapat menunjukkan bagian-bagian otak yang diaktifkan dan tepatnya kapan bagian-bagian tersebut diaktifkan ketika para subyek bergerak dalam lingkungan alami. Sebagai contoh, ketika kita berjalan, sinyal-sinyal yang berasal dari bagian-bagian tertentu di otak yang berfungsi sebagai pesan akan dikirimkan dari otak menuju otot-otot. Jika para ilmuwan mengetahui di mana impuls otak terjadi, mereka bisa menggunakan informasi letak tersebut untuk mengembangkan berbagai aplikasi. Sebelumnya para ilmuwan hanya bisa mengukur aktifitas listrik otak pada pasien-pasien yang tidak bergerak.

Ferris mengibaratkan pengisolasian aktifitas listrik otak ini seperti menempatkan sebuah mikrofon di tengah-tengah sebuah simfoni untuk membedakan hanya instrumen-instrumen tertentu di wilayah-wilayah tertentu, misalnya obo di kursi pertama, atau biola. Selayaknya dalam sebuah orkestra, ada banyak sumber suara dalam otak yang menghasilkan aktifitas listrik berlebihan, atau derau. Bahkan elektroda itu sendiri menghasilkan derau atau noise ketika bergerak dalam kaitan dengan sumbernya.

Para peneliti mengidentifikasi aktifitas otak yang akan diukur dengan cara melekatkan banyak sensor ke subyek yang sedang berjalan atau berlari pada alat treadmill. Kemudian mereka menggunakan pencitraan resonansi magnetik pada bagian kepala untuk mengetahui dari bagian otak mana aktifitas listrik tersebut berasal. Dengan cara ini, para ilmuwan bisa melokalisasi sumber-sumber aktifitas otak yang ingin diketahui dan mengabaikan aktifitas lain jika tidak berasal dari otak.

Ferris yang juga memiliki posisi di rekayasa biomedis mengatakan ada sekumpulan alasan para ilmuwan bisa melakukan tipe pengukuran ini sekarang ketika hal tersebut tak mungkin dilakukan beberapa tahun lalu. Para kolega di Swartz Center for Computational Neuroscience menemukan alat komputasional untuk melakukan pengukuran secara non invasif pada orang-orang, dan tanpa alat tersebut pengukurannya menjadi sesuatu yang tidak mungkin untuk dilakukan. Kedua kelompok peneliti kemudian berusaha ke depan dan mencoba pengukuran tersebut pada subyek-subyek yang sedang berjalan atau berlari.

Lagi pula, elektroda sudah lebih sensitif dan memiliki sinyal yang lebih baik terhadap rasio derau, katanya.

Pihak militer juga tertarik dengan jenis teknologi ini yang bisa digunakan untuk mengoptimalkan performa tentara dengan cara memonitor aktifitas otak para tentara di lapangan untuk mengetahui kapan para tentara sedang dalam performa puncak. Teknologi tersebut bisa juga membantu pihak militer memahami bagaimana informasi bisa dengan cara terbaik diberikan dan ditangani oleh para tentara.

Malahan, industri atau organisasi manapun yang tertarik untuk memahami bagaimana otak dan tubuh berinteraksi, bisa mengambil manfaat dengan mengetahui bagaimana otak berfungsi selama melakukan aktifitas yang ditentukan.

"Kami bisa membayangkan otak para pasien dengan jenis gangguan neurologis berbeda, dan kami mungkin bisa menargetkan rehabilitasi kepada kelompok pasien yang menunjukkan gejala-gejala yang sama," tutur Gwin. "Jika kita bisa membayangkan otak tersebut saat menjalani beberapa rehabilitasi ini, kami bisa mendesain perawatan-perawatan yang lebih baik."

Studi ini dipublikasikan di jurnal Frontiers.
suber makalah: http://sainspop.blogspot.com/2010/11/memanfaatkan-tenaga-listrik-otak.html
http://www.frontiersin.org/human_neuroscience/10.3389/fnhum.2010.00202/abstract