Bayangkan Anda sedang melihat sebuah mobil yang sedang melaju di jalan. Anda tahu bahwa itu adalah “mobil”, namun Anda kesulitan untuk mengatakan kata tersebut. Anda merasa kata itu ada di pikiran Anda, tetapi tidak bisa keluar dengan lancar. Ini adalah contoh dari afasia Broca, atau afasia ekspresif, yang terjadi ketika seseorang kesulitan berbicara atau menulis meski tahu apa yang ingin mereka katakan. Untuk membantu, terapi berbicara biasanya digunakan, tetapi para ilmuwan di Northwestern University sedang mengeksplorasi teknologi baru dengan menggunakan antarmuka otak-komputer, brain-computer interface (BCI), untuk mengubah sinyal otak menjadi kata-kata yang bisa diucapkan.
Afasia Broca terjadi karena kerusakan pada lobus frontal otak yang bertanggung jawab untuk produksi bicara. Kerusakan ini dapat terjadi akibat stroke atau tumor otak, dan menyebabkan penderita kesulitan mengungkapkan apa yang mereka maksudkan meskipun pemahaman mereka terhadap bahasa tetap utuh. Dalam penelitian terbaru yang dilakukan oleh tim peneliti Northwestern, sebuah langkah baru telah ditemukan dalam memahami lokasi otak yang berperan dalam niat berbicara seseorang. Hal ini memberikan harapan untuk pengobatan afasia Broca melalui teknologi BCI yang lebih canggih.
Penelitian Terbaru: Mengidentifikasi Wilayah Otak yang Terlibat dalam Niat Berbicara
Penelitian yang diterbitkan pada Februari 2025 ini menunjukkan temuan yang sangat menarik: para ilmuwan berhasil mengidentifikasi area otak di luar lobus frontal yang terlibat dalam niat berbicara. Area-area ini berada di korteks temporal dan parietal, yang selama ini lebih dikenal terlibat dalam pemrosesan bahasa dan persepsi, bukan produksi bahasa. Temuan ini sangat penting karena dapat membuka jalan bagi pengembangan terapi berbasis BCI yang dapat membantu pasien dengan afasia Broca atau gangguan bahasa lain yang disebabkan oleh kerusakan pada lobus frontal.
BCI merupakan teknologi yang memungkinkan interaksi langsung antara otak dan perangkat komputer. Dalam konteks terapi berbicara, BCI dapat membantu mengubah niat berbicara yang dikodekan dalam sinyal otak menjadi suara atau kata yang dapat dipahami. Penelitian ini menunjukkan bahwa meskipun otak orang yang menderita afasia Broca mengalami kerusakan di lobus frontal, otak mereka masih menyimpan informasi yang diperlukan untuk memulai produksi bahasa di area otak lain seperti korteks temporal dan parietal. Ini adalah langkah pertama yang sangat penting dalam pengembangan BCI untuk terapi afasia.
Teknologi dan Metode Penelitian
Tim menggunakan teknik pencatatan sinyal otak yang sangat canggih, yaitu electrocorticography (ECoG), untuk mengamati aktivitas listrik di permukaan korteks otak pada sembilan pasien yang sedang menjalani prosedur medis, seperti pemantauan kejang atau pengangkatan tumor otak. Pasien-pasien ini tidak mengalami gangguan bahasa, yang memungkinkan para peneliti untuk memisahkan antara sinyal yang terkait dengan niat berbicara dan sinyal yang terkait dengan proses kognitif atau bahasa lainnya.
Dalam eksperimennya, tim meminta pasien untuk membaca kata-kata atau diam dalam periode tertentu sambil merekam sinyal otak mereka. Sinyal yang tercatat digunakan untuk menganalisis pola-pola aktivitas otak yang terkait dengan niat berbicara. Hasilnya menunjukkan bahwa area korteks temporal dan parietal dapat memprediksi dengan cukup akurat apakah seseorang berniat untuk berbicara atau tidak, bahkan sebelum suara diucapkan.
Implikasi untuk Terapi dan Pengobatan
Hasil penelitian ini sangat signifikan karena memungkinkan pengembangan BCI yang tidak hanya bisa membantu pasien dengan kelumpuhan total (seperti pada sindrom terkunci) tetapi juga bagi mereka yang mengalami kerusakan pada lobus frontal, yang sering kali terjadi pada pasien stroke atau tumor otak yang menyebabkan afasia. Dengan menggunakan BCI yang mendeteksi sinyal otak dari korteks temporal dan parietal, teknologi ini berpotensi untuk memberikan solusi bagi populasi yang lebih luas, termasuk mereka yang menderita afasia Broca.
Namun, tantangan berikutnya adalah memisahkan niat berbicara yang sebenarnya dari pikiran atau persepsi yang tidak dimaksudkan untuk diungkapkan. Misalnya, dalam interaksi sehari-hari, teknologi ini harus bisa membedakan antara apa yang ingin diucapkan oleh pasien dan apa yang mereka pikirkan atau dengar. Hal ini sangat penting, baik dari segi praktis maupun etis, untuk memastikan bahwa teknologi ini tidak mengungkapkan pikiran pribadi pasien yang seharusnya tidak diungkapkan.
Langkah Selanjutnya dalam Penelitian
Penelitian lebih lanjut akan dilakukan untuk mengembangkan BCI yang mampu mendekode ucapan dengan lebih akurat dari sinyal-sinyal otak di area-area ini. Tim berencana untuk terus menguji kemampuan BCI untuk membedakan antara informasi yang terkait dengan niat berbicara dan proses lain seperti pemahaman bahasa atau ingatan kerja. Selain itu, mereka juga akan berfokus pada cara untuk meningkatkan keakuratan sistem ini untuk memastikan bahwa hanya informasi yang relevan dengan ucapan yang akan diubah menjadi suara.
Kesimpulan
Penemuan ini membuka harapan baru untuk terapi berbicara pada pasien yang menderita afasia, terutama bagi mereka yang mengalami kerusakan di lobus frontal. Dengan menggunakan teknologi BCI untuk mengakses sinyal otak yang berkaitan dengan niat berbicara di korteks temporal dan parietal, masa depan terapi berbicara mungkin dapat mencapai lebih banyak pasien. Ini adalah langkah maju yang signifikan dalam memahami cara otak menghasilkan ucapan dan bagaimana kita bisa memanfaatkannya untuk membantu mereka yang kehilangan kemampuan untuk berbicara karena kerusakan otak.
Dengan penelitian yang terus berkembang, kita bisa membayangkan suatu masa depan di mana pasien dengan gangguan bahasa serius, seperti afasia Broca, bisa mendapatkan kembali kemampuan untuk berbicara melalui kemajuan teknologi ini, yang sangat bergantung pada pemahaman yang lebih mendalam tentang otak manusia dan cara kerjanya.
Referensi:
[1] https://news.northwestern.edu/stories/2025/02/study-maps-new-brain-regions-behind-intended-speech/?fj=1, diakses pada 18 Februari 2024.
[2] Prashanth Ravi Prakash, Tianhao Lei, Robert D Flint, Jason K Hsieh, Zachary Fitzgerald, Emily Mugler, Jessica Templer, Matthew A Goldrick, Matthew C Tate, Joshua Rosenow, Joshua Glaser, Marc W Slutzky. Decoding speech intent from non-frontal cortical areas. Journal of Neural Engineering, 2025; 22 (1): 016024 DOI: 10.1088/1741-2552/adaa20
