Antarmuka Otak-Mesin: Apa Itu dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Bayangkan jika Anda bisa mengendalikan robot atau bermain video game menggunakan pikiran Anda sendiri. Kedengarannya seperti sci-fi, tapi inilah yang digunakan untuk brain-machine interfaces (BMI). Dengan aplikasi dari hiburan hingga obat-obatan, BMI diatur untuk mengubah dunia teknologi seperti yang kita kenal. Tapi apa sebenarnya mereka? Dan bagaimana mereka bekerja?

Artikel ini akan membahas segala sesuatu tentang antarmuka otak-mesin, termasuk contoh saat ini, cara kerjanya, dan untuk apa BMI dapat digunakan di masa depan.

Apa itu Antarmuka Otak-Mesin?

Antarmuka otak-mesin (BMI), juga dikenal sebagai antarmuka otak-komputer, adalah perangkat yang menjembatani otak Anda dan perangkat eksternal. Mereka dapat membaca aktivitas otak manusia dan mengkomunikasikan informasi tersebut secara langsung ke sistem komputer. Misalnya, BMI dapat membantu pasien mengontrol prostesis robotik. Atau, itu bisa memungkinkan pengguna untuk mengetik ke dalam pengolah kata hanya dengan menggunakan pikiran mereka.

BMI dapat bersifat invasif atau non-invasif. BMI invasif memerlukan pembedahan dan biasanya melibatkan penempatan elektroda langsung di bawah kulit kepala untuk mengkomunikasikan sinyal otak dengan lebih akurat. Di sisi lain, BMI non-invasif ditempatkan di atas kepala tanpa operasi dan membaca aktivitas listrik otak Anda. Kelemahannya adalah sebagian besar aktivitas ini dibasahi oleh tengkorak, sehingga BMI non-invasif seringkali kurang kuat.

Bagaimana Cara Kerja Brain-Machine Interface?

Ketika kita berpikir, otak kita menghasilkan sinyal listrik yang dikirim melalui sel-sel otak (dikenal sebagai neuron). Sinyal listrik ini dapat ditangkap dan ditafsirkan oleh perangkat medis, dan faktanya, ini telah dilakukan selama beberapa dekade untuk mendiagnosis kondisi otak.

Dua metode untuk melakukan ini disebut electroencephalography (EEG) dan electromyography (EMG). EEG menafsirkan sinyal-sinyal listrik dari otak, sedangkan EMG menafsirkan sinyal-sinyal ini dari otot.

Untuk mendiagnosis kondisi otak, pembacaan EEG dan EMG dibandingkan dengan aktivitas otak "normal", dengan kondisi penyakit yang menghasilkan pola tertentu dalam aktivitas listrik otak. Sekarang, bagaimanapun, kita bisa melangkah lebih jauh.

Kemajuan terbaru berarti bahwa kita dapat mengumpulkan lebih banyak informasi dari aktivitas otak, termasuk keadaan emosi, gerakan atau tindakan apa yang akan Anda lakukan, dan bahkan pemikiran tertentu.

Algoritme pembelajaran mesin dapat menentukan bagaimana keadaan tertentu "terlihat" (dalam hal aktivitas listriknya). Algoritma ini diberikan petak data EEG dan EMG dari eksperimen terkontrol, dan pola aktivitas otak ditemukan. Aktivitas otak kemudian dipantau dan dianalisis secara real-time untuk menentukan keadaan mental atau tindakan tertentu (seperti "bergerak ke kiri").

Contoh BMI Saat Ini

Ada beberapa contoh BMI saat ini, banyak di antaranya sangat berbeda satu sama lain. Karena ada potensi besar untuk apa yang mungkin dengan BMI, banyak yang dirancang secara bersamaan di bidang yang sama sekali berbeda. Beberapa BMI digunakan terutama untuk tujuan medis, untuk memungkinkan orang cacat berjalan lagi, atau untuk mengontrol perangkat tanpa menggunakan tangan. Lainnya dirancang untuk kegiatan bermain dan rekreasi.

Implan koklea

Implan koklea bukanlah apa yang banyak orang akan pertimbangkan ketika BMI disebutkan, tetapi mereka sebenarnya adalah salah satu teknologi pertama yang menghubungkan otak pengguna dengan mesin. Mereka bekerja dengan memberikan rasa suara kembali kepada mereka yang tuli atau hampir tuli. Implan ditempatkan melalui pembedahan di bawah kulit pengguna, menggunakan mikrofon untuk menangkap suara di sekitarnya, kemudian memperbesar dan mentransmisikan suara melalui impuls listrik ke otak pengguna.

inspirasi

inspirasi adalah "ikat kepala penginderaan" yang dapat mendeteksi keadaan emosional pemakainya. Perusahaan rintisan memiliki program yang berfokus pada kesehatan karyawan. Karyawan mengenakan ikat kepala dan dapat mengatur tingkat stres dan produktivitas mereka berdasarkan umpan balik dari ikat kepala.

Kontrol Drone

Sepanjang tahun 2015, para peneliti dari University of Florida mengembangkan ikat kepala BMI yang memungkinkan pengguna mengontrol drone secara terarah menggunakan pikiran mereka sendiri.

dapat diperbaiki

Pada tahun 2017, dapat diperbaiki merilis game proof-of-concept yang merupakan ruang pelarian yang dikendalikan BMI. Pemain memakai headset VR dan keluar dari ruangan hanya dengan pikiran mereka. Rencana Neurable untuk mengembangkan produk yang memungkinkan Anda mengontrol ponsel cerdas Anda (misalnya, melewatkan atau menjeda lagu) melalui pikiran Anda.

Perusahaan terkenal Elon Musk tautan saraf adalah contoh dari BMI invasif. Menggunakan "utas" yang ditanamkan melalui pembedahan, Neuralink bertujuan untuk menghubungkan otak ke komputer melalui sarana bandwidth ultra-tinggi. Tujuan akhir Neuralink adalah untuk membantu manusia melampaui sistem kecerdasan buatan tradisional. Neuralink telah diuji (terkenal) pada pasien monyet, dan monyet itu mampu bermain Pong murni dengan berpikir.

Contoh lain dari BMI yang sedang dikembangkan saat ini termasuk Kernel, NextMind, Neurosity, dan Nectome.

Untuk Apa BMI Akan Digunakan Di Masa Depan?

Salah satu aplikasi BMI adalah memberikan umpan balik kepada pengguna tentang kondisi mental mereka. Misalnya, BMI dapat mendeteksi tingkat kantuk atau kurangnya perhatian yang tinggi dan memberikan peringatan di lingkungan berisiko tinggi, seperti mengemudi atau menggunakan mesin berbahaya. BMI juga dapat digunakan untuk mengatur emosi atau bahkan mengurangi rasa sakit, yang memiliki beberapa kegunaan potensial untuk militer.

BMI juga memiliki lusinan aplikasi potensial dalam kedokteran. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk orang yang diamputasi untuk mengontrol prostetik tingkat lanjut atau mengobati kondisi neurologis seperti penyakit Alzheimer atau Parkinson.

Di ruang konsumen, BMI dapat digunakan untuk banyak hal. Pengguna dapat mengontrol rumah pintar mereka dengan pikiran mereka, menyalakan dan mematikan lampu, mengganti saluran, atau bahkan membuat daftar putar secara otomatis berdasarkan suasana hati mereka. Tidak diragukan lagi, akan ada ruang besar untuk BMI dalam realitas virtual dan game lain di mana menggunakan pengontrol adalah salah satu hambatan terakhir untuk pencelupan penuh.

BMI: Kontrol Pikiran

Antarmuka otak-mesin tidak diragukan lagi akan ada di masa depan, kurang lebih seperti yang digambarkan dalam film fiksi ilmiah. Bahkan, banyak yang sudah tersedia secara komersial yang memiliki kemampuan yang jauh dapat memperluas otak manusia. Suatu hari, Anda tidak perlu lagi menekan tombol atau mengetik perintah. Anda akan dapat masuk ke rumah Anda, menyalakan dan mematikan lampu, dan bermain game dalam realitas virtual tanpa menggunakan tangan Anda sama sekali.

Ketika Teknologi Bertemu Biologi: 6 Teknologi Medis Membentuk Masa Depan Perawatan Kesehatan

Anda akan kagum dengan beberapa teknologi penyelamat yang akan menghantam fasilitas kesehatan setempat.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis