Kecerdasan buatan
AI di Dalam: Chip Otak yang Memelopori Lompatan Selanjutnya dalam Evolusi Manusia
Chip otak tidak lagi fiksi ilmiah. Mereka telah menjadi kenyataan dan mengubah kehidupan berkat kemajuan teknologi, yang memungkinkan komputer untuk menguraikan sinyal otak, menafsirkan niat manusia, dan akhirnya melaksanakannya secara langsung melalui mesin.
Sistem-sistem yang memungkinkan hal ini disebut BCI atau antarmuka otak-komputer, yang mempelajari sinyal dari aktivitas otak. Neuralink adalah perusahaan paling terkenal di bidang ini, menciptakan antarmuka otak umum untuk membuka potensi manusia.
Tetapi meskipun BCI telah dikembangkan sejak tahun 1960-an, kemajuan terbaru dalam AI membantu mencapai keajaiban. Kemajuan ini telah menghasilkan langkah signifikan dalam aplikasi praktis, terutama bagi penyandang disabilitas, menunjukkan dampak teknologi ini yang terus berkembang.
Aplikasi dan Terobosan Saat Ini
Meskipun pengembangan BCI masih terutama terbatas pada laboratorium penelitian, dengan evolusi AI, kami mulai melihat demonstrasi praktis BCI pada orang dengan disabilitas.
Implan Otak AI yang Memulihkan Bicara & Gerakan
Dengan sekitar 1,3 miliar penduduk dunia yang hidup dengan tingkat disabilitas sedang hingga parah, implan AI pada manusia berkembang pesat untuk sepenuhnya menghilangkan keterbatasan ini.
Dalam sepasang studi yang dipublikasikan di jurnal Nature, peneliti dari Universitas Stanford dan University of California San Francisco menunjukkan bahwa BCI mereka memungkinkan dua wanita dengan kelumpuhan untuk berbicara kembali dengan kecepatan dan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. BCI membaca aktivitas otak yang terkait bicara dan memasukkan data ke dalam model pembelajaran bahasa, yang kemudian menghasilkan suara yang dapat digunakan melalui suara yang dihasilkan komputer atau teks di layar.
Peneliti Stanford menanamkan array elektroda berukuran biji jagung pada korteks motorik bicara otak Pat Bennet yang berusia 68 tahun, yang kemudian berinteraksi dengan perangkat lunak komputer yang memungkinkannya berbicara. Sementara itu, peneliti UCSF memberi kemampuan berbicara dan mengekspresikan wajah (melalui avatar digital) kepada Ann yang berusia 30 tahun dan sangat lumpuh. Kedua penelitian mencatat peningkatan besar dalam ukuran kosakata, kecepatan penguraian bahasa, dan akurasi bicara.
Menggabungkan AI & Mikroenelektronika untuk Melawan Gangguan Otak
AI, bersama dengan implan saraf, juga digunakan untuk mengobati gangguan seperti epilepsi dan Parkinson dengan memodulasi aktivitas abnormal secara langsung. Universitas Toronto menggabungkan insinyur listrik dan komputer bersama klinisi, ilmuwan saraf, dan ilmuwan data material untuk meningkatkan kesehatan otak dan merancang jalur pengobatan alternatif.
Dengan menggunakan pembelajaran mendalam, tim mengekstrak informasi tingkat dalam, bahkan mengidentifikasi biomarker tersembunyi, dan kemudian mengaktifkan implan saraf pada waktu yang optimal. Ideanya adalah menggunakan terapi neuromodulasi di masa depan untuk menargetkan:
- Nyeri kronis
- Depresi
- Demensia
- Alzheimer
- Gangguan tidur
Uji Coba Manusia Neuralink
Startup chip otak milik Musk, Neuralink, akhirnya mendapatkan persetujuan untuk memulai uji coba manusia pertamanya. Sebelumnya, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) mengangkat kekhawatiran keamanan untuk uji klinis pertama pada manusia sebelum memberikan izin, dan perusahaan kini juga disetujui oleh dewan tinjauan independen untuk memulai perekrutan.
Untuk studi PRIME (Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface), Neuralink mencari pasien dengan kelumpuhan akibat cedera tulang belakang serviks atau amyotrophic lateral sclerosis. Uji coba, yang diperkirakan memakan waktu sekitar enam tahun untuk diselesaikan, akan melibatkan penempatan implan BCI nirkabel secara bedah di otak untuk menilai kemampuan sistem dalam memungkinkan pasien mengendalikan perangkat eksternal dengan pikiran mereka.
Dengan chip otak AI Neuralink, Musk bertujuan memfasilitasi pemasangan bedah yang cepat dari perangkat chipnya untuk mengobati kondisi seperti autisme, depresi, dan skizofrenia. Sejauh ini, perusahaan telah melakukan pengujian pada hewan, tetapi kini sedang merekrut relawan yang lumpuh untuk meningkatkan kualitas hidup jutaan orang.
Kemajuan Teknologi dan Ilmiah
Selama beberapa dekade terakhir, penelitian terobosan telah dilakukan di bidang BCI, yang menyediakan tautan komunikasi langsung antara otak dan komputer. Sekarang, AI telah membawanya lebih jauh lagi melalui kemampuannya menganalisis data kompleks dan menghasilkan output mirip manusia darinya.
Sementara implan bicara sangat penting bagi individu yang kehilangan kemampuan berbicara akibat kelumpuhan atau cedera lain, mereka sangat lambat dan tidak artikulatif. Namun, kemajuan signifikan dalam ilmu saraf dan komputasi modern bersama-sama kini memungkinkan adanya implan chip AI yang tersedia secara komersial untuk memulihkan fungsi sensorik dan gerakan.
Sekarang, keajaiban teknologi modern ini memberikan suara kepada mereka yang kehilangan kemampuan berbicara dengan mengubah sinyal otak menjadi teks, dengan kecepatan dan efisiensi. Dalam penelitian Stanford, tim hanya memiliki tingkat kesalahan kata 9,1%, yang 2,7 kali lebih akurat dibandingkan BCI sebelumnya. Hal ini dicapai dengan menggunakan algoritma yang menguraikan 62 kata per menit dan mendekati kecepatan percakapan 160 kata per menit, yang sungguh luar biasa. Untuk ini, studi memanfaatkan perpustakaan kosakata terbesar yang digunakan untuk penguraian bicara menggunakan implan — sekitar 125.000 kata.
Studi baru, bagian dari uji coba BrainGate2 Neural Interface System, sekaligus menggunakan jenis pembelajaran mendalam yang disebut jaringan saraf berulang (RNN), yang juga digunakan untuk memodelkan proses otak seperti memori, perhatian, dan persepsi. Algoritma dengan mudah memisahkan berbagai jenis gerakan wajah untuk bicara berdasarkan sinyal saraf saja dengan akurasi lebih dari 92%.
Mengingat bahwa penguraian perilaku atau keadaan kognitif dari sinyal saraf sangat penting untuk penelitian BCI, pembelajaran mendalam muncul sebagai metode dalam banyak tugas pembelajaran mesin seperti segmentasi gambar dan pengenalan bicara. Keberhasilannya telah mengarah pada penggunaannya dalam memprediksi output umum, termasuk gerakan, bicara, dan penglihatan.
Dalam kasus lain, ilmuwan mengembangkan sistem AI non-invasif yang disebut dekoder semantik, yang sebagian dikembangkan dengan menggunakan model transformer serupa dengan yang mendukung chatbot ChatGPT dan Bard milik Google. Peneliti di University of Texas at Austin melatih sistem ini, yang tidak memerlukan implan bedah, dengan mendengarkan beberapa jam podcast dalam pemindai fMRI. Sistem kemudian menghasilkan aliran teks ketika peserta mendengarkan atau membayangkan menceritakan cerita baru.
Seperti yang kita lihat di sini, penggunaan AI sangat membantu penelitian ilmu saraf secara signifikan. Namun, ada pertimbangan tertentu yang harus diambil ketika berurusan dengan bidang yang bergerak cepat ini.
Pertimbangan Etika, Privasi, dan Keamanan
Mengingat perubahan yang mengubah hidup yang dibawa oleh implan otak AI bagi manusia, kami telah menyaksikan kemajuan cepat neuroteknologi dan chip otak AI. Namun, hal ini tidak tanpa risiko.
Secara sederhana, sistem AI rentan terhadap kesalahan dan kegagalan, seperti teknologi lainnya, yang dapat menghasilkan konsekuensi berbahaya. Dibangun di atas algoritma kompleks yang memproses sejumlah besar data, sistem AI juga rentan terhadap peretasan dan manipulasi. Belum lagi, data yang mereka latih dapat memiliki bias bawaan yang menyebabkan hasil diskriminatif.
Peningkatan investasi dalam program berbasis AI yang dapat membaca pikiran orang dan menyimpan data saraf telah membuat United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) memberi peringatan tentang neuroteknologi yang berkembang, yang menurutnya mengancam hak asasi manusia dan memerlukan regulasi global.
“Janji … dapat datang dengan biaya tinggi dalam hal hak asasi manusia dan kebebasan fundamental, jika disalahgunakan. Neuroteknologi dapat memengaruhi identitas, otonomi, privasi, perasaan, perilaku, dan kesejahteraan keseluruhan kita.”
– kata Gabriela Ramos, wakil direktur jenderal UNESCO untuk ilmu sosial dan kemanusiaan.
Sebagai hasilnya, organisasi ilmiah dan budaya PBB mengatakan bahwa mereka akan mulai mengembangkan “kerangka etika universal” untuk neuroteknologi.
Ketika Ramos khawatir teknologi mengubah “esensi sejati apa artinya menjadi manusia,” orang lain seperti Mariagrazia Squicciarini, penulis utama laporan UNESCO tentang kecepatan inovasi neuroteknologi, khawatir tentang penambahan AI, yang menurutnya menjadikan “neuroteknologi seperti steroid.”
Diperkirakan bahwa investasi swasta dalam perusahaan neuroteknologi telah meningkat lebih dari 20 kali lipat dalam dekade sejak 2010, mencapai $7,3 miliar pada 2020, sementara paten terkait neuroteknologi melonjak 266% selama periode tersebut. Data menunjukkan bahwa pasar perangkat neuroteknologi diproyeksikan melampaui $24 miliar dalam empat tahun ke depan.
Dengan model AI canggih yang membutuhkan penguraian data otak, pendukung regulasi berargumen bahwa privasi mental juga menjadi lebih mendesak daripada sebelumnya. Seperti yang kita lihat di China, pekerja memakai topi yang memindai keadaan emosional mereka, menunjukkan spektrum luas aplikasi teknologi ini. Demikian pula, di AS, militer mengeksplorasi teknologi semacam itu untuk meningkatkan keterampilan mental, mengendalikan objek dengan pikiran, dan membuat tentara lebih siap bertugas.
Keprihatinan etis juga telah muncul terkait dampak BCI pada masyarakat. Banyak yang khawatir memberikan akses yang belum pernah terjadi sebelumnya ke otak orang dapat menjadikan kemungkinan distopia menjadi kenyataan.
Perusahaan yang Bekerja di Ruang Implan Otak AI
Sekarang, mari kita lihat beberapa perusahaan paling menonjol di ruang chip otak AI:
1. Neuralink
Perusahaan yang didirikan oleh miliarder pengusaha Musk ini mengembangkan implan nirkabel yang dapat membaca gelombang otak. Baru-baru ini, Neuralink melaporkan mengumpulkan tambahan $43 juta, dipimpin oleh Founders Fund milik Peter Thiel.
Pada bulan Juni, perusahaan ini bernilai sekitar $5 miliar, dengan perkiraan pendapatan tahunan sebesar $115,7 juta per tahun. Pada November 2023, anggota parlemen AS meminta SEC menyelidiki Neuralink karena menghilangkan detail tentang kematian hewan dalam percobaan. Mengenai tanggal rilis chip otak Neuralink, Musk mengatakan masih bertahun-tahun lagi.
2. Synchron
Synchron yang berbasis di New York bertujuan menawarkan terapi neuromodulasi endovaskular yang dapat ditanamkan. Awal tahun ini, perusahaan mempublikasikan hasil studinya untuk mengevaluasi efektivitas dan kelayakan Synchron Switch pada pasien dengan kelumpuhan parah.
Perangkat ini dimasukkan ke dalam pembuluh darah otak, dari sana ia mentransmisikan sinyal saraf dalam jangka panjang tanpa efek samping. Synchron didukung oleh Bezos dan Gates dan telah mengumpulkan total $135,7 juta, menurut CB Insights. Perusahaan ini memiliki perkiraan pendapatan tahunan sebesar $37,3 juta per tahun.
3. Blackrock Neurotech
Perusahaan swasta ini dikenal dengan solusi neuroteknologinya, termasuk sistem BCI. Tahun lalu, Blackrock Neurotech mengumumkan pencapaian rekor 30.000 hari penelitian BCI pada pasien rawat inap, yang menurut co-founder dan Ketua Florian Solzbacher berarti “teknologi siap keluar dari laboratorium dan masuk ke rumah pasien.”
Perusahaan ini mengamankan $10 juta pendanaan, menarik investor profil tinggi seperti re.Mind Capital milik Christian Angermayer, Peter Thiel, Tim Sievers, dan University Venture Fund II milik Sorenson Impact pada 2021.
4. BrainGate
Consortium riset BrainGate telah menciptakan implan otak yang berisi kumpulan 100 elektroda berbentuk paku yang ditanamkan secara bedah ke dalam otak. Sistem BCI-nya dirancang untuk memungkinkan orang dengan kelumpuhan mengendalikan anggota tubuh robotik atau komputer melalui pikiran mereka. Tujuan utama BrainGate adalah memulihkan mobilitas, komunikasi, dan kemandirian bagi orang dengan tetraplegia.
5. Precision Neuroscience
Pada bulan Juni, Precision Neuroscience, yang didirikan oleh co-founder Neuralink, melakukan studi klinis pertamanya untuk memetakan sinyal otak manusia. Sistem BCI unggulan mereka adalah Layer 7 Cortical Interface, yang merupakan array elektroda dan lebih tipis daripada rambut manusia.
Awal tahun ini, perusahaan yang bertujuan membangun implan BCI minimal invasif menggunakan teknik mikro-slit kranial mengumpulkan $41 juta, meningkatkan total pendanaannya menjadi $53 juta dalam kurang dari dua tahun.
6. Kernel
Didirikan oleh Bryan Johnson, teknologi BCI non-invasif perusahaan ini disebut “Kernel Flow,” yang memantau aktivitas otak menggunakan spektroskopi near-infrared fungsional domain waktu (TD-fNIRS).
Menurut situs webnya, Kernel Flow adalah headset neuroimaging portabel dan multimodal yang hanya membutuhkan beberapa menit untuk dipasang. Headset ini menggabungkan pencitraan hemodinamik optik resolusi tinggi dengan pengukuran EEG untuk menyediakan data multimodal bagi wawasan komprehensif.
7. Neurable
Perusahaan ini menyediakan sistem BCI untuk aplikasi klinis maupun permainan. Teknologi BCI berbasis EEG non-invasifnya bertujuan meningkatkan interaksi manusia-komputer dalam lingkungan AR dan VR.
#8. Ctrl-labs
Pengembang teknologi antarmuka saraf non-invasif, startup ini diakuisisi oleh Meta milik Mark Zuckerberg (sebelumnya Facebook) dalam kesepakatan yang diperkirakan bernilai $1 miliar. Pada 2018, perusahaan merilis gelang pergelangan tangan berelektroda untuk BCI. Tujuan Meta adalah pada akhirnya memberi orang kemampuan mengendalikan keyboard dan lainnya hanya dengan pikiran mereka.
Prospek dan Tantangan Masa Depan
Implan otak AI telah muncul sebagai alat kuat dalam ilmu saraf dengan potensi mengubah pemahaman kita tentang otak serta merevolusi perawatan. Meskipun teknologi ini sudah menunjukkan keberhasilan besar dalam memulihkan fungsi yang hilang, implikasinya jauh lebih besar.
Peneliti yang didanai militer AS telah mengembangkan sistem untuk menangkap sinyal otak dan secara otomatis mengaktifkan jalur saraf sebagai pengobatan gangguan kesehatan mental. Uji coba awal implan otak ‘closed-loop’ dimulai pada 2017 dan mendeteksi pola terkait gangguan suasana hati, kemudian memberikan kejutan listrik ke otak untuk mengembalikannya ke keadaan sehat tanpa memerlukan dokter.
Selain memulihkan fungsi sensorik, chip otak membantu dalam kontrol anggota tubuh prostetik dan mengobati aktivitas otak abnormal. Lebih lagi, neurofeedback secara real-time memungkinkan individu memperoleh kontrol lebih besar atas keadaan mental mereka dan secara aktif mengatur emosi serta perilaku mereka. Peneliti juga mulai mengeksplorasi kemungkinan komunikasi otak-ke-otak untuk memungkinkan pertukaran informasi yang langsung dan mulus.
Cara lain chip AI dapat benar-benar mengubah lanskap adalah dengan meningkatkan kemampuan kognitif. Teknologi ini dapat digunakan untuk meningkatkan fungsi otak bahkan bagi orang yang tidak memiliki kebutuhan terapeutik. Dengan berinteraksi langsung dan merangsang wilayah otak tertentu, chip AI di otak dapat berpotensi meningkatkan fokus, memori, dan kemampuan belajar.
Meski chip ini menawarkan jalur baru untuk augmentasi manusia, sangat penting untuk menangani pertimbangan etis terkait aksesibilitas dan privasi.
Menurut survei Pew Research Center 2022, 78% orang Amerika mengatakan mereka tidak ingin implan chip komputer, dengan hanya 20% yang tertarik. Angka ini tidak banyak berubah dari lima tahun lalu ketika dua pertiga orang Amerika mengatakan mereka tidak ingin chip untuk “kemampuan konsentrasi dan pemrosesan informasi yang jauh lebih baik” ditanamkan di otak mereka. Namun jika penggunaan chip otak AI menjadi luas, enam dari sepuluh orang dewasa AS berpikir kebanyakan orang akan merasa tertekan untuk mendapatkan implan, menurut survei baru tersebut.
Mengenai potensi masalah dengan implan chip komputer, 52% menyebut peretas yang mendapatkan akses ke informasi orang, sementara perubahan tidak diinginkan pada otak dan kegagalan chip menjadi masalah utama. Mengakui risiko ini, 83% orang Amerika menginginkan implan ini diuji dengan standar yang lebih tinggi daripada yang digunakan untuk perangkat medis.
Ini menunjukkan kebutuhan untuk menemukan keseimbangan yang tepat guna membuka potensi luar biasa chip otak AI sekaligus melindungi kesehatan, keamanan, dan nilai inti individu serta masyarakat secara keseluruhan.
Klik di sini untuk daftar sepuluh saham biotech terbaik.
Kesimpulan
Teknologi antarmuka otak-komputer yang dibantu dengan AI pembelajaran bahasa membantu memproses data otak dengan kecepatan menakjubkan, memungkinkan orang penyandang disabilitas akhirnya dapat berbicara dan bergerak. Bahkan implan pembaca pikiran kini semakin mendekati realitas.
Meski teknologi ini memiliki janji yang luar biasa, pada saat yang sama, risiko etika, privasi, dan keamanan dari chip AI pada manusia menuntut pertimbangan hati-hati. Perusahaan perlu menerapkan pengujian ketat, menawarkan transparansi penuh, dan melakukan pemantauan berkelanjutan sambil mematuhi pedoman etika untuk memanfaatkan potensi sejati teknologi ini.
Secara keseluruhan, aplikasi potensial dari chip otak bertenaga AI sangat luas, dan implikasinya mendalam.
Klik di sini untuk mempelajari semua tentang berinvestasi dalam kecerdasan buatan.
