Terobosan Besar, Alat Penerjemah Aktivitas Otak Jadi Wicara Tercipta

KOMPAS.com – Para peneliti telah berhasil menciptakan alat yang dapat menerjemahkan aktvitas otak menjadi wicara. Alat ini, meskipun masih jauh dari sempurna, diharapkan dapat membantu orang-orang yang kehilangan kemampuannya untuk berbicara, seperti pasien stroke dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS) .

“Untuk kali pertama, kami mampu menghasilkan kalimat lengkap yang diucapkan berdasarkan aktivitas otak seorang individu,” ujar Edward Chang, profesor bedah neurologi dari University of California San Francisco (UCSF) dan penulis senior studi.

Menurut Chang, alat ini merupakan bukti prinsip bahwa suatu hari, kita akan mampu menerjemahkan kata-kata dalam pikiran menjadi wicara langsung melalui mesin vokalisasi.

Selama ini, alat bantu bicara yang disediakan untuk pasien tanpa mobilitas penggunanya untuk mengetik menggunakan gerakan pipi atau mata. Akibatnya, mereka hanya mampu menyampaikan 8-10 kata per menit. Padahal, kecepatan orang bicara pada umumnya adalah 120-150 kata per menit.

Nah, alat yang diciptakan oleh Chang dan kolega ini menggantikan peran otak dalam menerjemahkan kata-kata yang ingin diutarakan menjadi gerakan pita suara. Meski demikian, alat ini belum diujicobakan pada orang-orang yang tidak pernah bisa berbicara seumur hidupnya, seperti pasien cerebral palsy.

Dalam meciptakan alat yang menerjemahkan pikiran menjadi wicara, para peneliti melalui dua tahap, yaitu menerjemahkan sinyal listrik di otak menjadi gerakan vokal dan menerjemahkan gerakan tersebut menjadi bunyi wicara.

Pertama, mereka melakukan pengukuran aktivitas neural terhadap lima pasien epilepsi yang akan menjalani bedah otak untuk merekam sinyal dari area otak yang mengontrol otot lidah, bibir dan tenggorokan.

Pasalnya, sebagai persiapan operasi, otak pasien-pasien ini ditanami elektrode yang akan memetakan sumber kekejangan pasien. Dengan adanya elektrode, para peneliti dapat merekam aktivitas otak ketika para partisipan diminta membaca beberapa ratus kalimat secara keras.

Gopala Anumanchpalli, peneliti wicara dari UCSF dan penulis pertama studi, mengatakan, kami berpendapat bahwa bila pusat wicara di otak ini merekam gerakan dan bukan suara, maka kita harus mencoba menerjemahkan sinyal-sinyal tersebut.

Pada tahap kedua, para peneliti melatih alogaritma komputer untuk mencocokkan pola aktivitas listrik di otak menjadi gerakan vokal yang dihasilkannya, misalnya gerakan mengatupkan bibir, pengencangan pita suara atau perubahan lidah posisi ujung lidah.

Anumanchipalli berkata bahwa pada tahap ini, sistem harus dilatih untuk membaca otak masing-masing orang, tetapi penerjemahannya menjadi suara dapat disamaratakan bagi banyak orang.

Untuk menguji alat mereka, para peneliti kemudian meminta para pembicara bahasa Inggris di Mechanical Turk milik Amazon untuk mentranskripsikan kalimat-kalimat yang mereka dengar.

Hasilnya, mereka berhasil mendengarkan kalimat secara akurat hingga 43 persen jika diberi pilihan 25 kata dan 21 persen ketika pilihan kata menjadi 50.

Josh Chartier, penulis studi lainnya, juga berkata bahwa alat dapat menerjemahkan bunyi “sh” dengan baik, tetapi tidak dengan bunyi “th”.

Menurut para peneliti, walaupun tingkat keakuratan alat masih rendah, alat ini sudah cukup baik dalam membantu orang yang tidak bisa berbicara untuk berkomunikasi.

Pasalnya, meskipun kalimat yang diucapkan oleh alat kurang akurat, frasa dipilih tidak jauh berbeda dari kalimat awal yang diterjemahkan menjadi gerakan vokal. Sebagai contoh, kata “rabbit” yang berarti kelinci diubah oleh alat menjadi bunyi “rodent” yang berarti hewan pengerat.

Alat ini juga merupakan yang pertama di dunia untuk menerjemahkan aktivitas otak menjadi kalimat lengkap. Keberhasilan ini pun membuat banyak peneliti dunia berharap.

“Dalam 10 tahun ke depan, saya pikir kita akan sudah bisa melihat sistem yang dapat meningkatkan kemampuan manusia untuk berkomunikasi,” ujar Jaimie Henderson,  profesor bedah otak di Stanford University yang tidak terlimbat dalam studi.