Jakarta, tvrijakartanews - Dilansir dari science daily edisi (13/12/2023) sebuah temuan baru yang dilakukan neuroengineer Silvestro Micera mengembangkan solusi teknologi canggih untuk membantu orang mendapatkan kembali fungsi sensorik dan motorik yang hilang karena peristiwa traumatis atau gangguan neurologis.

Ketua Yayasan Bertarelli di bidang Neuroengineering Terjemahan di EPFL, dan profesor Bioelektronik di Scuola Superiore Sant'Anna, Micera percaya bahwa mengeksplorasi keterbatasan kognitif dari kendali tangan ketiga sebenarnya dapat memberikan pintu gerbang menuju pemahaman yang lebih baik tentang otak manusia.

"Studi ini membuka peluang baru dan menarik, menunjukkan bahwa senjata tambahan dapat dikendalikan secara luas dan pengendalian simultan dengan kedua lengan alami mungkin dilakukan," kata Micera.

Menurut Micera, motivasi utama dari pengendalian lengan ketiga ini adalah untuk memahami sistem saraf. Jika seseorang menantang otak untuk melakukan sesuatu yang benar-benar baru, orang tersebut dapat mengetahui apakah otak mempunyai kapasitas untuk melakukannya dan apakah mungkin untuk memfasilitasi pembelajaran ini. Pengetahuan ini kemudian dapat ditransfer untuk mengembangkan, misalnya, alat bantu bagi penyandang disabilitas, atau protokol rehabilitasi pasca stroke.

"Kami ingin memahami apakah otak kita dirancang untuk mengendalikan apa yang diberikan alam kepada kita, dan kami telah menunjukkan bahwa otak manusia dapat beradaptasi untuk mengoordinasikan anggota tubuh baru yang dipadukan dengan anggota tubuh biologis kita," jelas Solaiman Shokur, co-PI studi ini dan Ilmuwan Senior EPFL di Neuro-X Institute.

Untuk mengeksplorasi batasan kognitif augmentasi, para peneliti pertama-tama membangun lingkungan virtual untuk menguji kapasitas pengguna yang sehat dalam mengendalikan lengan virtual menggunakan gerakan diafragmanya. Mereka menemukan bahwa kontrol diafragma tidak mengganggu tindakan seperti mengendalikan lengan fisiologis, ucapan, atau pandangan seseorang.

Dalam pengaturan virtual reality ini, pengguna dilengkapi dengan sabuk yang mengukur pergerakan diafragma. Mengenakan headset realitas virtual, pengguna melihat tiga lengan: lengan dan tangan kanan, lengan dan tangan kiri, dan lengan ketiga di antara keduanya dengan tangan berjari enam yang simetris.

"Kami membuat tangan ini simetris untuk menghindari bias ke arah kiri atau kanan," jelas Giulia Dominijanni, mahasiswa PhD di Neuro-X Institute EPFL.

Dalam lingkungan virtual, pengguna kemudian diminta untuk mengulurkan tangan baik dengan tangan kiri, tangan kanan, atau di tengah dengan tangan simetris. Di lingkungan nyata, pengguna memegang kerangka luar dengan kedua tangan, yang memungkinkan kontrol lengan kiri dan kanan virtual. Gerakan yang terdeteksi oleh sabuk di sekitar diafragma digunakan untuk mengendalikan lengan simetris tengah virtual. Pengaturan ini diuji pada 61 subjek sehat dalam lebih dari 150 sesi.

"Kontrol diafragma pada lengan ketiga sebenarnya sangat intuitif, dengan peserta belajar mengendalikan anggota tubuh tambahan dengan sangat cepat," jelas Dominijanni.

Para peneliti juga berhasil menguji kontrol diafragma dengan lengan robotik sebenarnya, yang disederhanakan yang terdiri dari batang yang dapat direntangkan keluar, dan masuk kembali. Saat pengguna mengontraksikan diafragma, batang tersebut akan diperpanjang keluar. Dalam eksperimen yang mirip dengan lingkungan VR, pengguna diminta untuk menjangkau dan mengarahkan kursor ke lingkaran target dengan tangan kiri atau kanannya, atau dengan batang robot.

Selain diafragma, sisa otot telinga juga telah diuji kelayakannya dalam melakukan tugas baru. Dalam pendekatan ini, pengguna dilengkapi dengan sensor telinga dan dilatih untuk menggunakan gerakan halus otot telinga untuk mengontrol perpindahan mouse komputer.

"Pengguna berpotensi menggunakan otot telinga ini untuk mengontrol anggota tubuh tambahan," kata Shokur.

Sebagai bagian dari proyek lengan ketiga, penelitian sebelumnya mengenai pengendalian lengan robot telah difokuskan untuk membantu orang yang diamputasi. Studi Science Robotics terbaru adalah satu langkah lebih dari sekadar memperbaiki tubuh manusia menuju augmentasi.

"Langkah kami selanjutnya adalah mengeksplorasi penggunaan perangkat robotik yang lebih kompleks menggunakan berbagai strategi kontrol kami, untuk melakukan tugas-tugas nyata, baik di dalam maupun di luar laboratorium. Hanya dengan cara ini kita dapat memahami potensi sebenarnya dari pendekatan ini," pungkas Micera. (Mita Harianti)