Penelitian terbaru mengungkapkan teknologi yang mampu mengubah sinyal otak menjadi ucapan dan ekspresi wajah. Inovasi ini membuka harapan baru bagi mereka yang kehilangan kemampuan berbicara."
Cekricek.id - Untuk pertama kalinya, sinyal otak berhasil dikonversi menjadi ucapan dan ekspresi wajah. Sistem yang dikembangkan ini mampu mendekode sinyal tersebut menjadi teks dengan kecepatan hampir 80 kata per menit, sebuah kemajuan signifikan dibandingkan teknologi yang tersedia saat ini.
Dr. Edward Chang, ketua departemen bedah neurologi di UCSF, yang telah meneliti teknologi ini, dikenal sebagai antarmuka otak-komputer (BCI), selama lebih dari sepuluh tahun, optimis bahwa penelitian terbaru ini, yang diterbitkan pada 23 Agustus 2023 di jurnal Nature, akan membuka jalan bagi sistem yang mendapat persetujuan FDA untuk mengaktifkan ucapan dari sinyal otak dalam waktu dekat.
"Tujuan kami adalah mengembalikan cara berkomunikasi yang utuh dan alami, yang sebenarnya adalah cara paling alami bagi kita untuk berbicara dengan orang lain," ungkap Chang, anggota dari UCSF Weill Institute for Neuroscience.
Sebelumnya, tim Chang telah menunjukkan bahwa memang mungkin untuk mendekode sinyal otak menjadi teks pada seorang pria yang pernah mengalami stroke batang otak. Namun, studi terbaru ini lebih ambisius, menunjukkan kemampuan mendekode sinyal otak menjadi ucapan yang kaya, serta gerakan yang menghidupkan wajah seseorang saat berbicara.
Dalam penelitian ini, Chang menanamkan elektroda tipis berjumlah 253 buah pada permukaan otak wanita tersebut. Elektroda-elektroda ini menangkap sinyal otak yang seharusnya menggerakkan otot-otot di lidah, rahang, laring, serta wajahnya. Sebuah kabel yang terhubung ke kepala wanita tersebut menghubungkan elektroda dengan sejumlah komputer.
Selama beberapa minggu, partisipan bekerja sama dengan tim untuk melatih algoritma kecerdasan buatan sistem agar mengenali sinyal otaknya saat berbicara. Ini melibatkan pengulangan frasa dari kosakata percakapan sebanyak 1,024 kata berulang kali, hingga komputer mengenali pola aktivitas otak yang terkait dengan suara tersebut.
Tim ini tidak melatih AI untuk mengenali kata-kata secara keseluruhan, melainkan mendekode kata dari fonem, sub-unit ucapan yang membentuk kata-kata lisan. Dengan pendekatan ini, komputer hanya perlu mempelajari 39 fonem untuk mendekripsi setiap kata dalam bahasa Inggris, meningkatkan akurasi dan kecepatan sistem.
Untuk menciptakan suara, tim merancang algoritma untuk mensintesis ucapan yang disesuaikan dengan suara wanita tersebut sebelum cedera, menggunakan rekaman suaranya saat pernikahan.
Dengan bantuan perangkat lunak dari Speech Graphics, tim berhasil menganimasikan avatar yang meniru gerakan otot wajah. Proses pembelajaran mesin khusus memungkinkan perangkat lunak perusahaan untuk berintegrasi dengan sinyal yang dikirim dari otak wanita saat ia mencoba berbicara.
"Kami menciptakan kembali koneksi antara otak dan saluran suara yang terputus akibat stroke," kata Kaylo Littlejohn, salah satu peneliti di tim Chang.
Langkah penting selanjutnya adalah menciptakan versi nirkabel yang tidak memerlukan pengguna terhubung fisik dengan BCI. "Memberikan kemampuan kepada orang untuk mengendalikan komputer dan ponsel mereka dengan teknologi ini akan memiliki dampak mendalam pada kemandirian dan interaksi sosial mereka," tambah Dr. David Moses, salah satu penulis utama penelitian ini.
