Misi Menghubungkan Otak dengan Komputer

Manusia dengan kecerdasan super, mampu melihat cahaya ultraviolet, hingga memiliki kemampuan telepati, tidak lagi hanya dijumpai di film fiksi. Dalam waktu tidak lama lagi, semua kemampuan super akan dimiliki manusia dengan membenamkan kemampuan komputer ke otak. Papan ketik bukan lagi kendala karena kini otak yang memerintahkan langsung kerja komputer tersebut.

Menyembuhkan kelumpuhan, menghilangkan kebutaan, bahkan memberikan kemampuan melihat cahaya ultraviolet, menghilangkan rasa takut, mencapai kecerdasan super, hingga bertelepati. Ini adalah sederet kemampuan yang dijanjikan oleh The Link produksi Neuralink, salah satu perusahaan yang dikembangkan bilioner Elon Musk.

”Kenyataannya saat ini, hampir semua orang akan menderita gangguan otak ataupun saraf tulang belakang; dari hilang ingatan, berkurangnya fungsi pendengaran, penglihatan, insomnia, kelumpuhan, hingga cedera otak. Kami yakin Neuralink dapat menyelesaikan persoalan ini semua,” kata Musk akhir Agustus lalu saat memeragakan perkembangan terbaru Neuralink dari kantor pusatnya di San Francisco, Amerika Serikat.

Neuralink didirikan secara diam-diam oleh Elon Musk bersama sejumlah pakar saraf dan komputer pada 2016. Baru setahun kemudian, kabar pendirian perusahaan ini muncul ke publik.

tangkapan layar saluran youtube neuralink
Implan otak hasil desain Neuralink, The Link versi 0.9, yang diperlihatkan dalam acara pengumuman progres Neuralink pada Agustus 2020.

”Tujuan utama kami adalah menjadi solusi berbagai persoalan mengenai otak dan tulang belakang, melalui sebuah alat implan,” kata Musk.

Langkah awalnya adalah melalui pengembangan sebuah implan yang berukuran tidak lebih besar dari lima keping uang koin Rp 1.000. Implan ini dipasang di tengkorak untuk mengolah sinyal elektrik yang diperoleh melalui 1.024 elektroda supertipis yang ditempelkan pada berbagai area otak.

Implan berdiameter 23 milimeter (mm) dan setebal 8 mm itu diberi nama ”The Link” versi 0.9. Isinya, berbagai sensor dan cip elektronik untuk mengolah sinyal elektrik pada otak yang terdeteksi melalui elektroda supertipis tersebut.

tangkapan layar saluran youtube neuralink
Salah satu pendiri Neuralink, Elon Musk mempresentasikan perkembangan perusahaannya dalam sebuah temu media virtual yang digelar Agustus 2020 lalu.

Gambaran dimensi elektroda tersebut, jika kita menggabungkan 20 utas elektroda, ketebalannya akan menyamai seutas rambut manusia. Jika tebal rambut manusia sekitar 100 mikrometer, maka tebal utas kabel The Link adalah 5 mikrometer. Panjang setiap elektroda 43 mm, tetapi bisa diperpanjang sesuai lokasi target area saraf pada otak yang ingin dipindai.

Lonjakan aktivitas saraf yang ditunjukkan dengan spike (visual seperti paku) secara umum berlangsung selama sekitar 1 milidetik (milisekon/ms). Oleh karena itu, Director of Implant Systems Neuralink Dongjin Seo mengatakan, kecepatan cip analog to digital converter untuk mengambil sampel spike tersebut perlu lebih cepat dari 1 ms.

Di sini, Neuralink menggunakan cip dengan sampling rate 20.000 kHz. Artinya, dalam 1 ms, cip mengambil data sebanyak 20 kali. Selain itu ada satu set sensor, seperti akselerometer, giroskop, termometer, dan tekanan.

 

 

Setelah mengalami proses digitalisasi, data kemudian dikirimkan melalui transmiter Bluetooth low energy (BLE) ke aplikasi di ponsel pintar. Cara kerjanya mirip dengan gawai smartwatch. Besaran aliran data yang dikirimkan implan ke ponsel 100 kilobit per detik.

The Link juga memiliki baterai yang bertahan sepanjang hari sehingga dayanya dapat diisi ketika pengguna sedang tidur. Prosesnya menggunakan pengisi daya nirkabel yang ditempelkan di bagian kepala pengguna, persis di atas area tempat implan tersebut dipasang.

”Pada dasarnya ini adalah Fitbit (merk smartwatch) untuk tengkorak Anda,” ujar Musk terkekeh.

Elektroda yang ada pada The Link begitu kecil sehingga pemasangannya tidak bisa mengandalkan tangan manusia. Oleh karenanya, dibuatlah robot bedah khusus yang kemudian digunakan oleh dokter bedah saraf untuk memasang elektroda secara tepat di area otak tertentu.

 

 

Kegunaan praktis pertama

Bidang teknologi Neuralink ini biasa disebut brain-computer interface (BCI), brain-machine interface (BMI), ataupun neural interface (NI). Artinya, para pegiat di bidang ini, termasuk Neuralink, berupaya menghubungkan otak manusia langsung dengan komputer.

Potensinya tak terbatas. Bagi mereka yang kehilangan kemampuan melihat, kamera bisa langsung ”dicolokkan” ke bagian korteks penglihatan (visual cortex) pada otak. Bagi yang masih memiliki penglihatan, kemampuan penglihatan bisa ditingkatkan; misalnya melalui penglihatan sinar ultraviolet.

Lalu, apabila pikiran bisa didigitalisasi, telepati pun dimungkinkan melalui transmisi data. Jika pemetaan otak sudah benar-benar komprehensif, emosi dan respons saraf pun bisa diatur sedemikian rupa sehingga menghilangkan rasa takut dan rasa sakit, misalnya.

kompas/raditya helabumi
Dokter tengah mengoperasi penderita katarak dalam operasi katarak gratis di Rumah Sakit Mata Jakarta Eye Center, Sabtu (8/2/2014). Di Indonesia katarak memberi kontribusi hingga 70 persen kasus kebutaan. Kelak, teknologi brain-computer interface dan neural interface dapat membantu mereka yang kehilangan kemampuan melihat.

”Ratusan tahun yang lalu, ketika diminta menjelaskan potensi listrik, mungkin kita hanya bisa menyebut lampu. Akan tetapi, coba lihat sekeliling kita sekarang. Hanya saja imajinasi kita terbatas pada hal yang kita pahami sekarang,” kata Musk.

Musk sendiri memiliki visi bahwa BCI memiliki peran yang integral dalam menjaga peradaban manusia dan tidak boleh kalah oleh artificial intelligence/AI atau kecerdasan buatan.

Ia meyakini bahwa AI sudah pasti akan melampaui kemampuan manusia. Oleh karena itu, ada tanggung jawab yang besar pada umat manusia saat ini untuk mengembangkan AI yang aman. Caranya, dengan melibatkan AI ke dalam otak manusia dan hidup bersama.

”Memiliki simbiosis dengan AI yang baik akan memastikan bahwa AI akan baik untuk manusia di masa depan,” ujarnya.

tangkapan layar saluran youtube neuralink
Robot bedah yang didesain Neuralink untuk memasang implan “The Link” ke otak manusia.

Namun, saat ini, target pemanfaatan awal adalah pemulihan bagi mereka yang lumpuh akibat cedera saraf. Implan dapat membantu memberikan stimulasi kepada anggota badan yang lumpuh ketika implan tersebut mendeteksi keinginan pasien untuk menggerakkan sesuatu.

Bahkan, saat demonstrasi Neuralink, Musk menunjukkan pihaknya telah berhasil memasang implan dalam percobaan terhadap hewan. Neuralink berhasil membuktikan bagaimana implan nirkabel bekerja dan mentransimisikan data aktivitas otak.

Hal ini barangkali tidak pernah masuk dalam angan sekalipun. Namun, sekelompok periset Institut Teknologi Federal Lausanne (École Polytechnique Fédérale de Lausanne/EPFL) Perancis pada 2018 telah berhasil menerapkan ini kepada tiga orang yang telah lumpuh bertahun-tahun akibat cedera tulang belakang.

kompas/yuniadhi agung
Lifter Novita Sherly menjalani terapi jalan di Rumah Sakit Jakarta, Jumat (9/11/2012), usai operasi tulang belakang akibat cedera saat latihan angkat besi. Kelak, kasus-kasus seperti ini dapat diatasi dengan bantuan teknologi brain-computer interface.

Gawai BCI pun bukan barang baru sebetulnya. Tahun 1924, psikiater dan fisiolog asal Jerman, Hans Berger, menjadi orang pertama yang mencatat sinyal aktivitas otak melalui electroencephalogram (EEG). EEG pun hingga kini digunakan untuk mendiagnosis epilepsi. Industri gim pun bahkan mulai menggunakan EEG untuk mencari cara baru memainkan gim hanya dengan sinyal otak.

Lalu, pada 1952, neurosaintis asal Spanyol, Jose M Delgado, melakukan percobaan dengan memasang implan radio pada otak hewan. Dalam sebuah demonstrasinya yang terkenal, Delgado memasang implan pada seekor banteng yang kemudian tampil dalam sebuah pertunjukan matador.

Ketika sang banteng mulai berlari menuju Delgado, ia menekan sebuah tombol yang mengirimkan sinyal kepada implan sang banteng. Hewan itu lalu berhenti dan bergerak ke arah lain.

kompas/priyombodo
Karya inovasi Universitas Indonesia berupa alat glaukoma implan yang dipamerkan dalam mini expo forum diskusi “Sinergi Triple Helix Bidang Kesehatan dan Obat” di Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Rabu (26/2/2020). Keberadaan komputer secara fisik kelak tidak diperlukan lagi karena fungsinya akan dibenamkan ke dalam otak manusia.

Pemanfaatan implan BCI pun sudah mulai diterapkan kepada manusia. Pada 1969, untuk pertama kalinya, seorang ahli bedah telinga asal AS, William House, memasang implan koklea yang memungkinkan seseorang memiliki pendengaran. Kini, berdasarkan data Royal Society Inggris, ada sekitar 400.000 orang di dunia yang menggunakan koklea implan.

Menjelang tahun 2000, perkembangan BCI kian terakselerasi, seiring dengan semakin canggihnya alat kedokteran. Pada 1997, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (Food and Drug Administration/FDA) memperbolehkan implan deep brain stimulation mulai dipasang untuk mengurangi tremor yang dialami penderita parkinson’s disease.

Pada 2005, Matthew Nagle, seorang warga Massachusetts, AS, yang lumpuh kedua tangan dan kakinya, menjadi orang pertama yang dapat menggerakkan sebuah tangan virtual di komputer menggunakan alat BCI bernama BrainGate yang dikembangkan oleh perusahaan AS, Cyberkinetic.

kompas/denty piawai nastitie
Sulis (68), ibu lima anak yang mengidap stroke, terbaring di ruang kontrakan di dalam kompleks Stadion Lebak Bulus, Jakarta Selatan, Jumat (12/12/2014). Teknologi brain-computer interface kelak dapat membantu memecahkan masalah-masalah kesehatan manusia, seperti stroke.

Tujuh tahun kemudian, proyek BrainGate terus berkembang sehingga memungkinkan seorang partisipan yang kehilangan fungsi kedua tangan dan kakinya akibat stroke mampu menggerakkan tangan robot hanya dengan pikiran. Setahun kemudian, FDA pun memberikan persetujuan penggunaan implan retina yang dikembangkan oleh Second Sight bagi mereka yang kehilangan penglihatan akibat penyakit retinitis pigmentosa (RP).

Neuralink bukan satu-satunya

Melihat berbagai pencapaian yang sudah diraih di bidang BCI, Neuralink bukanlah satu-satunya pemain di sektor teknologi ini. Kernel, sebuah perusahaan rintisan yang didirikan oleh entrepreneur Bryan Johnson pada 2016, juga menjadi salah satu pemain utama BCI. Berbeda dengan Neuralink yang menggunakan implan, Kernel memilih pendekatan non-invasif atau tanpa operasi dan tanpa implan.

Pada Mei 2020, Kernel memperkenalkan alat monitor aktivitas otak. Alih-alih menggunakan implan seperti Neuralink, Kernel memilih menggunakan serangkaian sensor yang dipasang pada semacam topi seukuran helm sepeda.

kernel.com
Alat monitor aktivitas otak buatan Kernel yang menggunakan serangkaian sensor yang dipasang pada semacam topi seukuran helm sepeda.

Pada saat bersamaan juga, Kernel memperkenalkan perangkat lunak yang disebutnya ”Sound ID”. Program ini dapat mendeteksi pidato ataupun lagu hanya dengan menganalisis sinyal aktivitas otak.

Produser musik Steve Aoki turut dilibatkan dalam demonstrasi dengan mengenakan helm berteknologi Sound ID. Ketika Aoki mendengarkan lagu ciptaannya sendiri, Sound ID menganalisis aktivitas otaknya dan berhasil mengidentifikasi lagu yang sedang didengarkan.

Rakayasa teknologi Facebook pun turut menjadi salah satu pemain besar dalam pengembangan BCI. Maret 2020, sekelompok peneliti University of California San Francisco (UCSF) telah memublikasikan temuan mereka, yakni algoritma yang dapat menerjemahkan sinyal elektrik otak langsung menjadi teks.

tangkapan layar/sri rejeki
Facebook, tidak ketinggalan ikut terjun dalam bisnis brain-computer interface (BCI).

Model algoritma yang dilatih dengan dataset berisi 300 kata tersebut memiliki tingkat akurasi hingga 97 persen dalam menebak kata yang dipikirkan oleh pengguna dengan cara merekam aktivitas sinyal elektrik otak dan menganalisisnya. Facebook juga menggunakan pendekatan yang mirip dengan Kernel, yakni pembacaan sinyal secara non-invasif.

Tantangan

Di Neuralink, Musk mengatakan, yang masih menjadi persoalan adalah menemukan material penyusun elektroda yang tidak akan mengganggu otak sekaligus tidak terkorosi selama puluhan tahun.

Tubuh manusia sendiri adalah sebuat tempat yang sangat korosif bagi peralatan elektronik, belum lagi adanya reaksi tubuh yang dapat menolak keberadaan benda asing.

kompas/riza fathoni
Perawatan pasien di ruang ICU di Rumah Sakit Pusat Otak Nasional di Jakarta, Senin (14/7/2014). Fungsi saraf dan otak yang rusak atau terganggu, kelak dapat dipecahkan melalui teknologi brain-computer interface.

Kondisi ini menimbulkan dilema. Untuk bisa mendeteksi sinyal listrik yang sangat lemah pada otak yang berada pada orde mikrovolt, diperlukan elektroda yang tipis dan sensitif. Selain itu, elektroda ini harus tetap kuat untuk melawan lingkungan korosif pada otak manusia.

Para pakar eksternal menilai sebenarnya ada tantangan lain yang lebih besar dari itu, yakni masih banyaknya yang belum diketahui mengenai otak dan cara kerjanya.

Namun, dengan optimistis, Musk mengatakan, kelak, dengan Neuralink, manusia dapat membuat cadangan ingatan dan kesadaran lalu memindahkannya ke tubuh yang baru atau bahkan ke tubuh robot yang imortal.

 

Meskipun ini sebenarnya masih menjadi misteri. Para ahli saraf mengatakan, merekam aktivitas listrik pada otak tidaklah sama dengan merekam ingatan atau pikiran.

Pakar saraf University of California San Francisco (UCSF), Loren Frank, kepada Wired mengatakan, proses mengingat memang dapat memperlihatkan pola aktivitas listrik di suatu area otak. Akan tetapi, dinamika aktivitas listrik itu belum mampu menggambarkan secara persis apa ”isi” ingatan tersebut.

Hilangnya kemanusiaan?

Filsuf Perancis, Paul Virilio, pernah mencetuskan sebuah ungkapan menarik mengenai relasi teknologi dan bahayanya dalam bukunya, Politics of the Very Worst (1999). ”Ketika Anda menciptakan pesawat, Anda juga menciptakan kejatuhannya. Ketika Anda menemukan listrik, Anda menciptakan sengatan listrik,” tulisnya.

Persoalan pertama adalah privasi. Di masa media sosial sekarang ini, cukup dengan kata kunci yang Anda ketikkan atau melalui akun-akun influencer yang Anda ikuti, para raksasa platform digital sudah mampu menguasai data personal Anda yang begitu besar, bahkan dapat memahami sifat Anda.

kompas/ferganata indra riatmoko
Ilustrasi otak.

Ujungnya, data tersebut dapat dimonetisasi dan dimanfaatkan untuk memanipulasi Anda; seperti yang dilakukan Cambridge Analytica, firma konsultan politik yang berhasil memenangkan kliennya dalam kontes politik referendum Brexit di Inggris dan pemilu presiden di AS pada 2016.

Isu privasi dan kedaulatan data dari media sosial saja sudah menjadi persoalan, bagaimana kelak data aktivitas otak? Bayangkan betapa besar pemahaman yang dapat mereka kumpulkan jika dapat mengakses data langsung dari otak; segala pikiran, imajinasi, dan fantasi Anda akan menjadi komoditas yang tak ternilai.

”Kalau alat pembaca otak mampu membaca isi pikiran, di masa datang, pemerintah tentu akan tertarik menggunakan teknologi ini untuk interogasi dan investigasi,” kata Marcello Ienca, pakar bioetik ETH Zürich Swiss kepada Vox.

 

AFP PHOTO/Daniel LEAL-OLIVAS
Kantor Cambridge Analytica di London, 21 Maret 2018. Perusahaan ini terlibat skandal penyalahgunaan data pribadi yang adai Facebook.

Think-tank terkemuka pemerintah dan militer AS, RAND Corp, bahkan telah melakukan studi penerapan NI/BCI di militer AS. Hasilnya, teknologi ini memungkinkan pengendalian drone dengan pikiran sehingga seorang prajurit dapat tetap menggunakan tangannya untuk memegang senjata, berkomunikasi secara telepati, serta menghilangkan rasa sakit ataupun takut yang timbul di tengah peperangan!

Kondisi ini membawa pada isu kedua, apakah BCI/NI akan menghilangkan otonomi seseorang terhadap dirinya sendiri? Jika suatu aktivitas adalah hasil pengaruh melalui BCI/NI, apakah hal tersebut bisa dikatakan benar-benar kehendak murni dirinya sendiri?

Belum lagi persoalan inequality atau kesenjangan. Kepemilikan ponsel pintar tercanggih atau mobil sports adalah kemewahan, bukan hak ataupun kewajiban. Namun, dengan adanya teknologi BCI/NI yang dapat meningkatkan kapabilitas manusia secara transformatif, apa yang dapat dilakukan untuk memastikan tidak hanya orang berpunya yang dapat menggunakannya?

kompas/didit putra erlangga
Dengan teknologi brain-computer interface/neural interface, kelak pengendalian drone dapat dilakukan langsung oleh pikiran.

Dengan BCI/NI, orang yang mampu secara ekonomi akan semakin memiliki kehidupan yang lebih baik dibandingkan dengan orang biasa yang tidak mampu memiliki alat teknologi tersebut.

”Akses terhadap BCI/NI akan membuat mereka yang kaya semakin unggul dan ini melebarkan kesenjangan di tengah masyarakat,” kata Sarah Chan, pakar etikal kedokteran dan biologi University of Edinburgh dalam esainya kepada Royal Society Inggris.

Ini semua memang belum terjadi dan mungkin belum saatnya menjadi kekhawatiran. Namun, demonstrasi Neuralink pada Agustus lalu boleh dikatakan sebagai tonggak penanda hubungan otak manusia dengan komputer yang akan semakin terkoneksi dalam waktu dekat.

START: PAYWALL
END: PAYWALL

Kerabat Kerja

Penulis: Satrio Pangarso Wisanggeni | Fotografer: Raditya Helabumi, Yuniadhi Agung, Priyombodo, Denty Piawai Nastitie, Riza Fathoni, Ferganata Indra Riatmoko, Didit Putra Erlangga | Infografik : Regina Sandra Nangoy , Felix Nicholas Cen | Olah foto: Arjendro Darpito | Ilustrasi kover: Cahyo Heryunanto | Penyelaras bahasa: Teguh Candra | Produser: Sri Rejeki | Desainer & Pengembang: Ria Chandra, Rino Dwi Cahyo, Frans Yakobus Suryapradipta, Yosef Yudha Wijaya, Deny Ramanda

Suka dengan tulisan yang Anda baca?

Nikmati tulisan lainnya dalam rubrik Tutur Visual di bawah ini.