Konten terkait
- Para Ilmuwan Ini Ingin Melepaskan Pasukan Ulat untuk Menghancurkan Tanaman Kokain
Dengan merangsang aktivitas saraf dengan elektroda, para peneliti meningkatkan keterampilan mental monyet rhesus di bawah pengaruh kokain. Gambar melalui Wikimedia Commons / JM Garg
Sepanjang tahun lalu, kita telah melihat penemuan kaki, telinga, dan mata prostetik yang semakin canggih — gagasan dan penemuan yang dulu tampak begitu fantastis hingga masuk ke ranah fiksi ilmiah. Sekarang, tim ilmuwan di Wake Forest University di North Carolina akan selangkah lebih maju, bekerja mengembangkan prostesis untuk organ paling kompleks: pikiran.
Seperti terungkap dalam sebuah makalah yang diterbitkan hari ini di Journal of Neural Engineering, para peneliti menciptakan cara untuk memanipulasi aktivitas saraf monyet rhesus untuk membantu mereka dalam pengambilan keputusan ketika kemampuan kognitif mereka terganggu karena pemberian kokain. Para ilmuwan mengatakan penelitian mereka suatu hari nanti dapat mengarah pada cara baru untuk membantu orang yang memiliki kemampuan kognitif yang berkurang terhadap penyakit atau cedera.
Untuk membuat garis dasar untuk kemampuan pengambilan keputusan monyet, para peneliti melatih mereka untuk melakukan tugas pencocokan sederhana di komputer. Karena masing-masing dari lima kera yang digunakan dalam penelitian itu melihat layar komputer, mereka diperlihatkan gambar clip-art tunggal, kemudian layar menjadi kosong selama satu atau dua menit. Setelah itu, gambar aslinya kembali, bersama dengan satu hingga tujuh gambar lainnya.
Pada saat yang sama, posisi lengan monyet di atas meja di depan komputer dilacak melalui kamera yang mendeteksi cahaya UV, yang memantul dari reflektor khusus yang ditempelkan di belakang tangan monyet. Posisi tangan mereka, seperti yang terdeteksi oleh kamera, didigitalkan dan dimasukkan ke dalam komputer, jadi ketika mereka memindahkan tangan mereka, kursor di layar komputer bergerak, seolah-olah mereka memegang mouse.
Ketika gambar-gambar itu kembali ke layar komputer setelah interval kosong, jika monyet memindahkan kursor ke gambar asli yang telah ditunjukkan, mereka diberi setetes jus melalui sipper yang terletak di dekat mulut mereka. Selama beberapa bulan, masing-masing monyet memahami tugas dan dilatih hingga mereka dapat memilih gambar yang benar 40 hingga 75 persen dari waktu, tergantung pada jumlah foto yang ditampilkan.
Sementara mereka melakukan pencocokan, para peneliti memantau dengan cermat pola saraf monyet dengan silinder rekaman yang telah ditanamkan di korteks prefrontal hewan, area otak yang dikenal aktif selama tugas pengambilan keputusan. Para ilmuwan menemukan bahwa pola aktivitas saraf yang sama terjadi di daerah ini setiap kali monyet berhasil menyelesaikan tugas dan lebih jarang ketika monyet mengambil gambar yang salah.
Selanjutnya, hal-hal menjadi menarik: Ketika monyet melihat gambar dan meneguk jus, para peneliti diam-diam menyuntikkan masing-masing dengan kokain. Karena obat ini diketahui mengganggu jenis konsentrasi yang terus menerus dan keterampilan membuat keputusan yang diperlukan untuk memperbaiki tugas pencocokan komputer, tingkat keberhasilan kera diperkirakan berkurang, dan mereka memilih gambar yang benar 13 persen lebih jarang daripada sebelum diberikan kokain .
Ketika para peneliti menggunakan elektroda yang sebelumnya mereka tanam di otak monyet-terletak di lokasi yang tepat di dalam korteks prefrontal yang telah menembak andal ketika mereka benar-benar cocok dengan gambar-untuk kemudian memicu neuron-neuron itu, mereplikasi pola tembakan, hasilnya dramatis.
"Perangkat palsu seperti 'membalik saklar' untuk menghidupkan keputusan secara real time, " kata Sam Deadwyler, seorang profesor fisiologi dan farmakologi di Wake Forest dan salah satu penulis penelitian. Di bawah pengaruh kokain, prostesis pulih dan bahkan membaik dibandingkan dengan baseline, dengan monyet memilih gambar yang benar 10 persen lebih sering daripada sebelumnya.
"Berdasarkan temuan penelitian ini, kami berharap di masa depan untuk mengembangkan neuroprosthesis implan yang dapat membantu orang pulih dari kekurangan kognitif akibat cedera otak, " kata profesor Wake Forest, Robert E. Hampson, penulis utama penelitian ini.
Bisa dibayangkan, bahwa godaan prostesis saraf bisa cukup kuat untuk suatu hari nanti menarik minat orang lain — alih-alih mereka yang menderita stroke atau lesi, orang hanya mencari keunggulan kompetitif. Mungkin kedengarannya terlalu mengada-ada, tetapi di era obat-obatan "neuroenhancing" dan operasi plastik yang terus meningkat, tidak ada yang tahu ke mana konsep prosthetics saraf dapat digunakan.
