Anggota tubuh yang dikendalikan pikiran dapat mengembalikan indra peraba untuk memerangi korban
Terobosan-terobosan besar dapat memulihkan rasa kebersamaan para personel militer AS yang kehilangan anggota tubuh mereka saat bertugas di negara tersebut.
Pasukan AS mengalami 6.144 amputasi traumatis antara tahun 2000 dan 2011, menurut penelitian yang dilakukan oleh Pusat Pengawasan Kesehatan Angkatan Bersenjata – dan lebih dari 2.000 di antaranya adalah amputasi besar yang melibatkan hilangnya satu tangan, kaki, atau lebih.
Anggota tamtama Angkatan Darat dan Korps Marinir junior yang berada dalam posisi khusus tempur mengalami sebagian besar amputasi ini. Peningkatan frekuensi dan intensitas operasi tempur darat di Irak dan Afghanistan sering disebut-sebut sebagai penyebab peningkatan tersebut.
“Kemajuan sudah tersedia bagi para pejuang yang terluka dalam kondisi klinis.”
Ada kemajuan luar biasa dalam bidang kaki palsu dalam beberapa tahun terakhir, namun hanya sedikit cara untuk menghubungkan jaringan dengan teknologi, sehingga inovasi tersebut tidak dapat dimanfaatkan sepenuhnya.
Apakah ini semua bisa berubah?
Lebih lanjut tentang ini…
Otak atau tubuh?
Program Teknologi Antarmuka Neural yang Andal (RE-NET) dari DARPA, kelompok penelitian lanjutan Pentagonmemiliki visi: hubungan langsung dan andal antara kaki palsu dan otak, sumsum tulang belakang, dan neuron pada anggota tubuh pengganti.
DARPA telah membuat beberapa terobosan yang dipublikasikan secara luas dalam antarmuka langsung ke otak, namun banyak yang percaya bahwa penerapan praktisnya sayangnya tidak akan terjadi dalam waktu dekat.
Namun, ada harapan realistis jangka pendek dalam teknologi antarmuka saraf baru.
“Antarmuka perifer” menggunakan sinyal dari saraf dan otot untuk mengontrol prostetik dan memberikan umpan balik sensorik langsung. Menggabungkan manusia dan mesin melalui koneksi saraf dan otot tampaknya jauh lebih menjanjikan untuk mengubah kehidupan orang yang diamputasi dalam waktu dekat.
“Karena implantasinya memiliki risiko yang lebih rendah dan prosedur yang tidak terlalu invasif, antarmuka periferal menawarkan potensi yang lebih besar dibandingkan elektroda kortikal yang menembus,” kata Jack Judy, direktur program DARPA. “Kemajuan program RE-NET telah tersedia bagi para pejuang yang terluka dalam kondisi klinis.”
Bagaimana cara memulai proses TMR?
Untuk mengetahui apakah Anda kandidat untuk reinnervasi otot yang ditargetkan, hubungi saluran khusus di 312-354-7432 dan tanyakan ke kantor TMR, ext. 603.
Salah satu tantangan utama bagi prostetik yang terintegrasi penuh adalah hubungan spesifik antara jaringan dan elektronik. Beberapa prototipe dihubungkan ke sistem saraf langsung di sumsum tulang belakang; yang lain terlibat melalui sistem motorik perifer.
Untuk membuat hubungan kendali motorik mulus antara manusia dan anggota tubuh pengganti, DARPA juga mengungkap bagaimana informasi tentang pergerakan anggota tubuh berjalan melalui jaringan saraf dan antarmuka yang ditanamkan.
Hubungan jangka panjang antara otak dan teknologi
Sebagai bagian dari tim RE-NET, Institut Rehabilitasi Chicago mengembangkan dan mendemonstrasikan satu antarmuka saraf tepi yang hidup.
Ditelepon memori otot bertarget mikro atau TMR, antarmuka jenis ini membentuk koneksi jangka panjang yang memungkinkan prajurit yang terluka untuk berkomunikasi, mengarahkan dan mengontrol pergerakan anggota tubuh palsu.
Sederhananya, TMR memungkinkan mereka yang mengalami amputasi lengan atas untuk menjalani operasi yang memungkinkan mereka mengarahkan dan mengontrol perangkat prostetiknya hanya dengan memikirkannya. Hal ini dapat digambarkan sebagai memperbaiki saraf seseorang.
Prosedur pembedahan yang dilakukan Institut ini menelusuri saraf yang pernah mengendalikan lengan dan tangan hingga otot dada. Antarmuka baru kemudian memungkinkan otot yang ada untuk mengontrol prostetik.
Setelah operasi, pasien kembali ke rumah dan menunggu lima hingga enam bulan hingga sarafnya tumbuh kembali. Sebuah lengan kemudian dibuat khusus agar sesuai dengan otot-otot yang baru dipersarafi ulang.
Sersan Staf Angkatan Darat Glen Lehman, yang terluka di Irak, baru-baru ini mendemonstrasikan prosedur TMR yang sangat sukses, yang memberinya kendali sedemikian rupa sehingga ia dapat menangkap zat matang yang jatuh di udara, mengambil cangkir kopi, dan bahkan ‘ sebuah bola
Prosedur inovatif yang radikal ini kini tersedia untuk umum.
Agar memenuhi syarat dan mendapatkan manfaat dari operasi TMR, pemeriksaan medis yang ketat harus dilakukan. Rumah sakit mempertimbangkan kriteria kelayakan, termasuk kandidat harus berusia minimal 14 tahun dan pernah diamputasi di atas siku atau bahu dalam 10 tahun terakhir.
Tapi bagaimana perasaanmu?
Namun, bisakah lengan robot modern memberikan kembali indra peraba kepada veteran tempur itu – dengan jari buatan manusia?
FINE adalah teknologi antarmuka saraf lain yang menjanjikan dalam program RE-NET. Sementara TMR meningkatkan kontrol, FINE berfokus pada pemulihan indera peraba.
FYN (elektroda saraf antarmuka datar) berinteraksi dengan sisa saraf di sebagian anggota tubuh pasien; dalam sistem, elektroda ditempatkan di sekitar saraf tepi individu dan digunakan untuk merekam informasi kontrol motorik.
Sistem umpan balik sensorik langsung ini berarti bahwa pasien dapat merasakan tombol lampu dalam kegelapan, menemukan tiket bus yang terkubur di dalam saku, dan secara umum hanya memegang sesuatu tanpa melihat secara langsung.
Apa berikutnya?
Pada tahun 2012, DARPA menginvestasikan $24 juta dalam teknologi menjanjikan ini. Tahun ini, badan tersebut akan menghabiskan $10,2 miliar lagi untuk pengujian pada manusia dan aplikasi FDA, dan untuk mengembangkan avatar 28 derajat kebebasan.
Seiring dengan berlanjutnya program RE-NET, diharapkan kemampuan pengendalian anggota tubuh dan umpan balik sensorik yang lebih baik dari teknologi antarmuka saraf akan muncul dan tersedia secara luas di masa depan.
RE-NET tidak hanya berpotensi menangani anggota militer yang terluka, namun juga menjanjikan untuk membantu komunitas sipil yang lebih luas dalam hal amputasi medis, cedera tulang belakang, dan penyakit saraf.
Penari balet yang menjadi spesialis pertahanan Allison Barrie telah berkeliling dunia untuk meliput militer, terorisme, kemajuan senjata, dan kehidupan di garis depan. Anda dapat menghubunginya di [email protected] atau ikuti dia lebih jauh Twitter @Allison_Barrie.
