Implan Nirkabel Cahaya, Ajarkan Otak Membaca Sinyal Baru

Pernahkah Anda membayangkan otak menerima informasi tanpa melalui mata, telinga, atau kulit? Hal yang terdengar seperti fiksi ilmiah kini menjadi kenyataan. Para ilmuwan baru saja menciptakan sebuah implan nirkabel cahaya yang mampu mengirim data langsung ke dalam otak.

Inovasi dari Universitas Northwestern ini merupakan lompatan besar dalam dunia neurobiologi. Jika biasanya tubuh kita menggunakan indra (seperti mata untuk melihat) untuk mengirim sinyal ke otak, alat ini memotong jalur tersebut. Ia langsung berinteraksi dengan sel-sel saraf (neuron) menggunakan kedipan cahaya.

Bagaimana Cara Kerjanya?

Alat ini berbentuk sangat tipis, lunak, dan fleksibel. Uniknya, alat ini tidak ditusuk ke dalam jaringan otak, melainkan diletakkan dengan aman di bawah kulit kepala, tepat di atas tulang tengkorak.

Dari posisi tersebut, implan nirkabel cahaya ini memancarkan pola cahaya khusus menembus tulang untuk merangsang neuron di area otak.

Yevgenia Kozorovitskiy, ahli neurobiologi yang memimpin penelitian ini, menjelaskan bahwa otak kita selalu mengubah sinyal listrik menjadi pengalaman (seperti rasa sakit atau penglihatan).

“Teknologi ini memberi kita cara untuk masuk ke proses tersebut secara langsung. Ini memungkinkan kita membuat sinyal baru dan melihat bagaimana otak belajar menggunakannya,” ujarnya.

Otak Bisa Belajar “Bahasa” Baru

Dalam uji coba yang diterbitkan di jurnal Nature Neuroscience, para peneliti menggunakan tikus yang sel sarafnya telah dimodifikasi agar peka terhadap cahaya.

Ilmuwan kemudian mengirimkan pola cahaya tertentu—mirip seperti kode—ke otak tikus menggunakan implan nirkabel cahaya tersebut. Hasilnya mengejutkan:

Baca juga: RidgeAlloy, Ubah Sampah Logam Jadi Suku Cadang Mobil

• Tikus dengan cepat belajar bahwa pola cahaya tertentu adalah sebuah petunjuk.
• Meskipun tidak menggunakan indra normal penglihatan/pendengaran), tikus tersebut mengerti “pesan” dari cahaya itu untuk mengambil keputusan dan menyelesaikan tugas demi mendapatkan hadiah.

Mingzheng Wu, peneliti utama studi ini, menambahkan bahwa mereka menggunakan susunan 64 lampu LED mikro yang bisa diatur secara real-time. Saking canggihnya, pola cahaya ini bahkan bisa meniru urutan permainan Tetris untuk mengirim informasi kompleks ke otak.

Potensi Masa Depan bagi Manusia

John A. Rogers, pionir bioelektronika yang mengembangkan perangkat ini, menekankan bahwa alat ini sangat aman karena beroperasi tanpa kabel yang membebani.

Teknologi ini membuka peluang besar untuk kesehatan manusia di masa depan, antara lain:

• Kaki/Tangan Robotik: Memberikan sensasi rasa pada pengguna anggota tubuh palsu.
• Alat Bantu Indra: Menciptakan input buatan untuk penglihatan atau pendengaran baru bagi penyandang disabilitas.
• Manajemen Nyeri: Mengatasi rasa sakit kronis tanpa ketergantungan obat.
• Pemulihan Cedera: Membantu terapi penyembuhan setelah stroke atau cedera otak.

Dengan implan nirkabel cahaya, kita selangkah lebih dekat untuk memulihkan indra yang hilang dan memahami bagaimana otak kita sebenarnya menerjemahkan dunia di sekitar kita.

Video ini menunjukkan demonstrasi pola cahaya yang diprogram seperti permainan Tetris yang dikirim langsung ke otak.

Referensi: “Patterned wireless transcranial optogenetics generates artificial perception” by Mingzheng Wu, Yiyuan Yang, Jinglan Zhang, Andrew I. Efimov, Xiuyuan Li, Kaiqing Zhang, Yue Wang, Kevin L. Bodkin, Mohammad Riahi, Jianyu Gu, Glingna Wang, Minsung Kim, Liangsong Zeng, Jiaqi Liu, Lauren H. Yoon, Haohui Zhang, Sara N. Freda, Minkyu Lee, Jiheon Kang, Joanna L. Ciatti, Kaila Ting, Stephen Cheng, Xincheng Zhang, He Sun, Wenming Zhang, Yi Zhang, Anthony Banks, Cameron H. Good, Julia M. Cox, Lucas Pinto, Abraham Vázquez-Guardado, Yonggang Huang, Yevgenia Kozorovitskiy and John A. Rogers, 8 December 2025, Nature Neuroscience.
DOI: 10.1038/s41593-025-02127-6

The study, “Patterned wireless transcranial optogenetics generates artificial perception,” was supported by the Querrey Simpson Institute of Bioelectronics, NINDS/BRAIN Initiative, National Institute of Mental Health, One Mind Nick LeDeit Rising Star Research Award, Kavli Exploration Award, Shaw Family Pioneer Award, Simons Foundation, Alfred P. Sloan Foundation and Christina Enroth-Cugell and David Cugell Fellowship.