Antaramuka Mesin-Otak Menawarkan Harapan untuk Kecederaan Otak, Penglihatan
Sebagai bidang yang baru muncul, ini menggambarkan usaha untuk menggunakan apa yang diketahui tentang bagaimana otak memproses dan mengemas maklumat untuk mengembangkan mesin atau alat yang membantu orang kembali berfungsi setelah cedera atau penyakit.
Fikirkan: Otak anda sahaja dapat mengawal kursor komputer.
Itu bukan sci-fi seperti kedengarannya. Pada Neurosains 2010 di San Diego minggu ini, pada pertemuan tahunan Society for Neuroscience, para penyelidik melaporkan bagaimana antarmuka otak-mesin memungkinkan kawalan otak kursor, mempercepat pemulihan kawalan tangan pada pesakit strok, dan menawarkan harapan untuk memulihkan penglihatan selepas kerosakan retina.
Hanya dalam masa 6 minit, peserta dalam satu kajian belajar bagaimana menggerakkan kursor skrin dengan pemikiran mereka sahaja, kata Anna Rose Childress, Ph.D., seorang penyelidik di University of Pennsylvania School of Medicine.
Begini caranya: Para peserta berada di dalam pengimbas MRI berfungsi, yang mencatat aliran darah di kawasan otak yang aktif. Penyelidikan lain menunjukkan bahawa apabila orang diberi maklum balas mengenai isyarat otak ini, mereka dapat mengawalnya.
Ketika para peserta berbaring di pengimbas, komputer belajar untuk mengesan dua corak otak yang dipamerkan oleh para sukarelawan. Dalam satu, para peserta diminta untuk memikirkan memukul bola tenis dan yang lain untuk membayangkan bergerak dari satu bilik ke bilik yang lain.
Seterusnya, mereka mengulangi corak pemikiran dan menggerakkan kursor skrin yang dikaitkan dengan aktiviti otak mereka.
"Setiap pemikiran dihubungkan dengan aktiviti di bahagian otak tertentu," kata Childress. Bola tenis mewakili aktiviti lengan yang berulang-ulang dan pergerakan dari bilik ke bilik mewakili navigasi spasial.
Semua 14 subjek, setelah latihan pendek, dapat menggerakkan kursor dengan pemikiran mereka.
Dalam penyelidikan lain, gabungan rangsangan otak dan terapi fizikal mempercepat pemulihan kawalan tangan pada pesakit strok, kata Satoko Koganemaru, M.D., Ph.D., seorang penyelidik di Universiti Kyoto di Jepun.
"Strok mengakibatkan ketegangan otot yang meningkat secara tidak normal dan kelemahan otot," katanya.
Dia melakukan rangsangan magnetik transkranial, teknik non-invasif yang kadang-kadang digunakan untuk merawat kemurungan, kepada 9 pesakit strok. Ia digunakan pada bahagian otak yang rusak akibat strok, di kawasan yang berkaitan dengan kawalan motor.
Pesakit juga melakukan "latihan motor," menguncup dan melepaskan otot jari dan pergelangan tangan mereka.
Terapi gabungan diteruskan dua kali seminggu selama 6 minggu.
Koganemaru menunjukkan video seorang pesakit. "Kami mendapati pesakit boleh menggerakkan pergelangan tangan dan tangan dengan jarak yang lebih luas," katanya. Pesakit juga mempunyai cengkaman yang lebih kuat, katanya.
Tiga bulan kemudian, penambahbaikan dikekalkan. Kenapa? "Melalui latihan dan rangsangan otak, otak menyesuaikan diri," kata Koganemaru, "membuat kawalan otot lebih baik."
Bagi orang yang mempunyai penyakit retina degeneratif, retina buatan baru nampaknya dapat mengembalikan penglihatan yang lebih normal daripada alat prostetik retina yang ada, kata Sheila Nirenberg, Ph.D., seorang penyelidik di Weill Cornell Medical College di New York.
"Tidak ada yang dekat dengan penglihatan normal yang mungkin," katanya. Peranti lain telah menumpukan pada peningkatan jumlah sel yang diaktifkan kembali di retina yang rosak, katanya. Peranti baru melampaui itu. "Kami mengembangkan prostetik retina yang menggabungkan kod saraf retina."
Nirenberg mengatakan tidak cukup sekadar merangsang sel, sangat penting untuk merangsangnya dengan kod yang betul - kod yang dihantar oleh retina ke otak yang mengubah gambar menjadi isyarat yang dapat difahami oleh otak.
Dalam peranti baru, pengekod mengambil gambar dan mengubahnya menjadi kod yang digunakan oleh sel ganglion, yang menerima maklumat visual dari luar. Seterusnya, transduser mempunyai sel-sel ganglion "api" menurut kodnya. Hasilnya adalah gambaran yang lebih semula jadi, bukan hanya persepsi bintik dan tepi.
Peranti baru menyusun semula wajah, landskap dan juga surat khabar, kata Nirenberg.
"Ini meningkatkan prestasi sistem ke tahap hampir normal," katanya. Sistem ini telah diuji hanya pada haiwan setakat ini, tetapi Nirenberg merancang kajian manusia tidak lama lagi.
Sumber: Persatuan untuk Neurosains
.jpg)
