Perjalanan Dr. Matthew Willsey ke ruang operasi otak menunjukkan betapa cepatnya batas antara teknik dan kedokteran kini memudar. Dari latar belakang teknik elektro di MIT, ia kini terlibat dalam pemasangan chip otak ke manusia untuk membantu pasien dengan gangguan neurologis berat kembali berkomunikasi dan menggerakkan perangkat.
Peran itu menempatkannya di pusat perkembangan brain-computer interface atau BCI, bidang yang mengandalkan pembacaan aktivitas saraf untuk diterjemahkan menjadi perintah digital. Di tengah perlombaan global membawa teknologi ini ke penggunaan yang lebih luas, Willsey menjadi contoh bagaimana keahlian pemrosesan sinyal bisa dipakai langsung di meja operasi.
Dari laboratorium ke meja operasi
Menurut Business Insider, Willsey menempuh pendidikan sarjana dan magister teknik elektro di Massachusetts Institute of Technology. Ia meneliti pemrosesan sinyal digital di bawah bimbingan Alan Oppenheim, salah satu pelopor bidang tersebut.
Pemrosesan sinyal berfokus pada cara mengekstrak informasi penting dari sinyal yang kompleks. Konsep ini kemudian menjadi dasar penting dalam pengembangan BCI, karena sistem tersebut harus membaca pola aktivitas saraf dan mengubahnya menjadi instruksi yang bisa dipakai komputer.
Titik balik besar dalam hidupnya datang sekitar 2009, saat ia menyaksikan demonstrasi seseorang yang dapat mengendalikan kursor komputer dan lengan robot menggunakan elektroda yang ditanam di otak. Pengalaman itu mendorongnya beralih ke dunia medis setelah membayangi seorang ahli bedah saraf di Texas.
Willsey kemudian melanjutkan pendidikan di Baylor College of Medicine, menjalani residensi bedah saraf di University of Michigan, dan meraih gelar PhD yang berfokus pada antarmuka otak-komputer. Saat ini, praktik klinisnya berpusat pada bedah saraf fungsional, termasuk stimulasi otak dalam dan penanganan epilepsi.
BCI untuk pasien yang sulit berkomunikasi
BCI dirancang untuk pasien yang fungsi otaknya masih bekerja, tetapi jalur antara otak dan tubuhnya rusak. Kondisi ini dapat membuat seseorang tidak mampu berbicara atau bergerak meski tetap memahami apa yang ingin disampaikan atau dilakukan.
Pada pasien seperti ALS, teknologi ini mencoba menjembatani putusnya koneksi tersebut. Sistem BCI merekam aktivitas saraf, mengenali pola yang terkait dengan niat seseorang, lalu mengubahnya menjadi perintah untuk mengetik teks, menggerakkan kursor, atau mengontrol perangkat robotik.
Perkembangan ini menarik perhatian karena banyak pihak berlomba mengomersialkannya. Neuralink milik Elon Musk tengah menjalankan uji coba pada manusia di Amerika Serikat, sementara China baru menyetujui sistem chip otak bernama NEO yang disebut sebagai sistem pertama yang tersedia secara komersial.
Willsey juga terlibat dalam pemasangan BCI yang dikembangkan Paradromics. Perusahaan itu membangun sistem yang sepenuhnya dapat ditanam di tubuh dan dirancang untuk penggunaan jangka panjang.
Berbeda dari perangkat riset generasi sebelumnya yang membutuhkan kabel keluar menembus kulit dan tersambung ke komputer eksternal, sistem Paradromics dirancang bekerja sepenuhnya dari dalam tubuh. Pendekatan ini membuat pasien tidak perlu terus tersambung secara fisik ke perlengkapan luar.
Bagaimana prosedurnya dilakukan
Operasi dimulai dengan kraniotomi, ketika ahli bedah membuka sementara sebagian tulang tengkorak untuk mengakses otak. Dengan bantuan sistem pencitraan dan alat navigasi bedah, tim medis menentukan titik penanaman yang tepat.
Setelah itu, array elektroda ditempatkan dan dimasukkan ke korteks otak. Sesudah implan diamankan, lapisan pelindung otak disambungkan kembali dan tulang dikembalikan ke posisi semula.
Sistem ini tidak hanya berada di kepala. Sebuah transceiver juga ditanam di dada pasien, lalu dihubungkan ke implan otak melalui kabel yang diletakkan di bawah kulit.
Seluruh operasi berlangsung sekitar empat jam, dan menurut Willsey prosedur itu pada dasarnya tidak jauh berbeda dari operasi yang sudah biasa dilakukan ahli bedah saraf. Faktor ini dinilai penting jika BCI ingin dipakai lebih luas karena semakin mirip dengan praktik bedah saraf yang mapan, semakin kecil kebutuhan pelatihan ulang yang besar bagi dokter.
Willsey menilai kemudahan adopsi oleh ahli bedah saraf akan menjadi kunci skala penggunaan. Ia mengatakan bahwa jika BCI ingin berkembang luas, ahli bedah saraf harus bisa mempelajari tekniknya dengan sangat mudah.
Terobosan yang tetap menuntut kehati-hatian
Meski telah lama bergelut di bidang ini, Willsey mengakui ada momen ketika makna teknologi tersebut terasa sangat nyata di ruang operasi. Saat implan ditempatkan di otak pasien, ia sempat memikirkan arti prosedur itu bagi masa depan pengobatan.
Namun fokus utama tetap keselamatan pasien, sehingga pemikiran tentang besarnya terobosan segera dikesampingkan agar perhatian penuh tertuju pada jalannya operasi. Baru setelah pasien pulih dengan baik, dampak peristiwa itu benar-benar terasa.
Bagi Willsey, momen itu menandai tahap baru ketika seseorang telah menerima implan antarmuka otak-komputer yang benar-benar baru. Kisahnya memperlihatkan bagaimana pemrosesan sinyal, perangkat implan, dan bedah saraf kini bertemu untuk membuka jalan baru bagi pasien yang kehilangan suara atau gerak akibat kerusakan jalur saraf.
