Stroke merupakan salah satu penyebab utama disabilitas jangka panjang, di mana kurang lebih dua pertiga penyintasnya mengalami gangguan signifikan pada tangan dan lengan. Meskipun sebagian orang pada akhirnya dapat memulihkan fungsi tersebut, banyak yang hidup dengan kelumpuhan atau kelemahan yang persisten. Epia Neuro, startup baru yang diluncurkan dari San Francisco, berupaya membantu lebih banyak pasien stroke memulihkan fungsi tangan mereka dengan implan otak dan sarung tangan bermotor.
Perusahaan ini termasuk dalam kelompok yang kian berkembang yang mengembangkan antarmuka otak-komputer, yaitu perangkat yang membaca sinyal saraf dari otak dan menerjemahkannya menjadi tindakan spesifik. Bidang ini telah menerima aliran investasi besar-besaran dalam beberapa tahun terakhir, dengan Neuralink milik Elon Musk mengumpulkan dana $500 juta tahun lalu dan Merge Labs milik Sam Altman muncul dari mode ‘stealth’ pada Januari dengan pendanaan $252 juta.
Neuralink dan perusahaan lain membangun perangkat yang memungkinkan penyandang disabilitas motorik berat untuk mengendalikan komputer atau berbicara dengan suara digital. Teknologi Epia bertujuan membantu orang menggerakkan tangan mereka sendiri kembali.
“Pasien-pasien ini memiliki genggaman yang sangat lemah. Ini masalah yang sangat umum,” ujar Michel Maharbiz, CEO Epia sekaligus profesor teknik elektro dan ilmu komputer di UC Berkeley. “Jika Anda dapat mengembalikan fungsi genggaman mereka secara andal, sangat banyak hal dalam kehidupan sehari-hari yang akan terbuka.”
Peningkatan fungsi tangan dapat menjadi pembeda antara kemampuan untuk berpakaian atau makan secara mandiri dan ketergantungan pada perawatan konstan.
Implan Epia yang berbentuk cakram dimasukkan ke dalam tengkorak dan mendeteksi sinyal otak yang terkait dengan niat seseorang untuk menggerakkan tangan. Implan akan digunakan bersama sarung tangan bermotor pendukung genggaman yang akan dipakai pasien selama rehabilitasi atau di rumah. Sinyal saraf diterjemahkan oleh algoritma AI dan digabungkan dengan data dari sensor eksternal pada sarung tangan untuk memprediksi dan menggerakkan gerakan menggenggam. Sistem ini belajar mengasosiasikan sinyal otak tertentu dan data kontekstual dengan keinginan seseorang untuk membuka dan menutup tangan.
Perangkat ini mengandalkan konsep neuroplastisitas, yaitu kemampuan otak untuk berubah dan membentuk koneksi baru. Selama stroke, aliran darah ke bagian otak terhambat, membuat sel-sel kekurangan oksigen dan merusak jaringan yang berharga. Kerusakan pada area motorik di otak dapat mengakibatkan kelumpuhan dan kelemahan otot. Ketika seorang penyandang kelumpuhan berusaha bergerak, otak mereka tetap menghasilkan sinyal terkait gerakan, namun cedera tersebut menghalangi sinyal-sinyal ini untuk sampai ke otot. Implan Epia mengumpulkan sinyal saraf dari bagian otak yang tidak terluka, menentukan niat untuk bergerak, dan mengubah niat ini menjadi gerakan tangan melalui sarung tangan.
“Kami dapat melatih sistem untuk mempelajari niat pengguna terkait fungsi yang sedang mereka coba kompensasi,” jelas Maharbiz.
Penggunaan sistem ini secara berulang dapat memperkuat jalur saraf yang terkait dengan gerakan, sehingga mengurangi ketergantungan seseorang pada sarung tangan.
“Banyak antarmuka otak-komputer memungkinkan seseorang mengetik di layar komputer atau menggerakkan lengan robot untuk menyelesaikan suatu tugas,” kata David Lin, seorang neurologis perawatan kritis dan direktur Klinik Neuro-recovery di Massachusetts General Hospital yang menjadi penasihat perusahaan. “Itu berbeda dari solusi rehabilitatif, di mana penggunaan perangkat itu sendiri mengarah pada plastisitas otak, atau perubahan pada otak dan koneksi ke sumsum tulang belakang, sehingga ketika sarung tangan dilepas, fungsi asli lengan dan tangan menjadi lebih baik.”
Salah satu tantangan bagi antarmuka otak-komputer adalah skalabilitas. Perangkat-perangkat ini perlu relatif mudah diimplan dengan risiko minimal agar orang mau memakainya. Neuralink berusaha mengatasi masalah ini dengan mengembangkan robot untuk memasukkan BCI-nya. Perusahaan lain, Synchron, memiliki implan mirip stent yang dimasukkan ke dalam pembuluh darah alih-alih memerlukan operasi otak.