Peneliti Menggunakan AI untuk Membantu Orang dengan Kondisi Saraf Mengendalikan Kursi Roda Listrik dengan Gelombang Otak

Saat saya duduk di kursi roda listrik, para peneliti memasang helm di kepala saya dengan konduktor elektron yang menancap ke kulit kepala saya. Mereka melakukan penyesuaian hingga laptop yang terhubung ke helm mulai menerima sinyal dari otak saya.

Dengan tujuan mendeteksi gelombang otak yang paling lemah dan mengenali pola-pola mereka untuk prediksi melalui kecerdasan buatan (AI), saya pertama kali diminta untuk berlatih menggerakkan avatar di layar dengan hanya pikiran saya, yang kemudian akan menjadi dasar untuk mengendalikan kursi roda.

Butuh sedikit latihan, tapi akhirnya, avatar bergerak hanya dengan saya berpikir untuk menggenggam tangan kiri saya.

Bahkan ketika saya membuat kesalahan – seperti menggerakkan avatar ke arah hambatan daripada menjauhinya – para peneliti menjelaskan bahwa instruksi itu dianulir oleh teknologi prediksi dan estimasi AI, yang pada titik ini telah mengenali pola-pola dalam gelombang otak saya yang dapat membantu memprediksi instruksi masa depan untuk avatar.

Setelah alat itu dilatih oleh gelombang otak saya, saatnya untuk mencoba menggunakan pikiran saya untuk mengendalikan kursi roda listrik. Saya menutup mata dan berkonsentrasi pada bagaimana rasanya menggerakkan tangan kiri saya, yang sedang beristirahat, tidak bergerak, di kaki saya. Ketika saya membayangkan membuat kepalan tangan dengan tangan kiri saya, kursi roda mulai bergerak ke kiri – arah yang diinginkan!

Meskipun saya tidak memerlukan kursi roda dalam kehidupan sehari-hari, pengalaman mengendalikan kendaraan dengan pikiran – dibantu oleh AI – sangat menginspirasi mengingat potensi yang dapat memperbaiki kehidupan orang-orang yang menderita cedera tulang belakang atau kondisi saraf seperti Multiple Sclerosis, Cerebral Palsy, atau Guillain Barré Syndrome.

Kondisi-kondisi ini sering meninggalkan pasien terbaring di tempat tidur atau bergantung pada perawat atau anggota keluarga untuk membantu menggerakkan mereka.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah berusaha mengembangkan teknologi untuk membantu individu yang terkena kondisi-kondisi ini memulihkan sebagian mobilitas dan otonomi tubuh mereka. Pada 2009, Toyota mengumumkan kursi roda yang dapat dikendalikan menggunakan sinyal Elektroensefalografi (EEG); pada 2023, para peneliti di Universitas Padova, Italia mengembangkan teknologi antarmuka otak-mesin yang memungkinkan individu yang lumpuh total mengendalikan kursi roda listrik menggunakan gelombang otak; dan studi-studi lain tentang kursi roda yang dikendalikan oleh gelombang otak menggabungkan realitas yang ditingkatkan, visi komputer, dan kalibrasi offline.

Sementara inovasi-inovasi seperti ini telah membantu kita mendekati kesenjangan mobilitas untuk individu yang menderita kondisi saraf dan tulang belakang yang parah, para peneliti dari NTT Research memberitahu saya bahwa masih banyak keterbatasan yang tersisa, terutama ketika mempertimbangkan bahwa gelombang otak tidak sama di semua orang, atau bahkan dalam kehidupan seseorang.

Pada konferensi Upgrade 2025 di San Francisco, NTT Research memamerkan teknologi AI yang mereka klaim dapat memprediksi dan menyelesaikan sinyal gelombang otak yang terganggu, memungkinkan pasien dengan kondisi saraf yang parah untuk mengendalikan kursi roda listrik.

“Diketahui bahwa gelombang otak dapat bervariasi karena berbagai faktor. Namun, teknologi kami dirancang untuk mengoptimalkan AI untuk setiap individu, sehingga kami percaya bahwa teknologi ini tetap efektif meskipun ada variasi tersebut,” kata Kengo Okitsu, seorang peneliti yang bekerja pada proyek ini.

Aktivitas listrik otak direkam dalam gelombang alfa, beta, gamma, delta, dan theta, dan banyak dari makna fungsionalnya masih diperdebatkan. Beta dan Mu rhythm alpha waves, yang berkisar dari 12 hingga 30 Hz dan 8 hingga 10 Hz, masing-masing, terkait dengan gerakan, menunjukkan gerakan yang direncanakan dan diinstruksikan.

Gelombang otak, bagaimanapun, tidak konsisten di antara populasi. Individu dengan gangguan kognitif seperti demensia dan penyakit Alzheimer mengalami penurunan aktivitas dan reaktivitas gelombang otak. Usia juga dapat menghambat kemampuan individu untuk menghasilkan gelombang otak yang cukup kuat untuk mengendalikan kursi roda listrik; dan bahkan gangguan psikiatris seperti ADHD, skizofrenia, dan depresi dapat mempengaruhi frekuensi EEG.

Teknologi gelombang otak yang ada tidak dapat mempertahankan semua variasi ini. Sebagai gantinya, para peneliti bertaruh pada AI untuk membantu menyelesaikan dan melengkapi sinyal gelombang otak yang tidak memadai atau tidak akurat dengan mengenali pola-pola gelombang otak yang akan memungkinkan memprediksi gerakan tubuh yang dibayangkan.

“Teknologi kami akan bekerja untuk semua orang karena diperbarui oleh AI secara terus-menerus,” kata Okitsu. “Teknologi ini fokus pada mengumpulkan data untuk AI selama operasi antarmuka otak-mesin. Jadi, orang dapat mengoperasikan avatar terlebih dahulu, dan kemudian teknologi kami diperbarui dengan bantuan AI.”

Para peneliti juga menunjukkan bahwa waktu reaksi yang relatif cepat dari mengubah pikiran – seperti menggenggam tangan – menjadi aksi – seperti membelokkan kursi roda, juga dibantu oleh infrastruktur komunikasi berbasis fotonik yang disebut IOWN yang memungkinkan pemrosesan data dengan kapasitas tinggi dan latensi rendah. Jaringan ini menggunakan sinyal fotonik (cahaya) daripada sinyal listrik untuk transmisi informasi untuk mempercepat transfer dan pemrosesan data.

Integrasi teknologi-teknologi ini ke dalam kursi roda yang dikendalikan oleh gelombang otak mewakili pemanfaatan teknologi yang muncul untuk pembangunan alat mobilitas yang lebih dapat diakses.

Proyek ini dapat berarti evolusi gaya hidup bagi orang-orang dengan disabilitas dan pengasuh mereka, yang akan diberikan kebebasan dan otonomi yang lebih besar.