Mata Bionik Hadir Untuk Membantu Orang Buta

298 0

Mata merupakan panca indra yang paling penting bagi semua orang. Namun tak sedikit juga seseorangtidak diberikan kesempurnaan pada matanya. Namun dengan semakin canggihnya ilmu kedokteran. Seakan membuat kita beranggapan bahwa tidak ada suatu penyakit yang tak bisa disembuhkan. Layaknya seseorang yang tak memiliki pengelihatan, namun ilmu kedokteran sudah membuktikan bahwa orang buta akan dapat meilihat kembali dengan berbagai metodo seperti pendonoran mata. Atau yang saat ini sedang ramai di perbincangkan adalah penggunaan mata bionik. Nah kira-kira seperti apa mata bionik tersebut.

Pengertian Dan Sejarah Mata Bionik

Sistem mata bionik ini terdiri dari kamera digital kecil, prosesor eksternal dan implan dengan microchip dan elektroda yang di tempatkan di bagian belakang mata.

Mata bionik merupakan prostesis listrik yang di tanamkan melalui pembedahan mata manusia untuk memungkinkan transduksi cahaya (perubahan cahaya dari lingkungan menjadi impuls yang bisa di gerakkan oleh otak) pada orang-orang yang mengalami kerusakan parah pada retina.

Retina adalah lapisan jaringan yang sangat peka akan cahaya yang di temukan di bagian dalam mata untuk mengubah gambar yang di peroleh dari luar menjadi impuls saraf, yang kemudian melewati saraf optik ke talamus dan akhirnya ke korteks visual utama (pusat pemrosesan visual) yang terletak di lobus oksipital otak.

Setiap 0rang mungkin mendapat manfaat dari mata bionik yang berusia setengah baya atau lanjut usia dengan penglihatan yang sangat buruk terkait dengan degenerasi makula atau kerena masalah usia (suatu kondisi yang menyebabkan degenerasi pada sel yang di temukan di pusat retina) atau retinitis pigmentosa (penyakit turun temurun yang menghancurkan batang fotosensitif dan sel kerucut di retina). Sementara, retina yang rusak akibat penyakit tersebut, pasti ada beberapa sel ganglion retina yang utuh agar berfungsi sebagaimana mestinya.

Dalam kehidupan sehari-hari, setiap orang akan pasti mengalami masalah mata yang kemudian menciptakan koneksi saraf di otak agar alat berfungsi. Kerusakan ekstensif pada saraf optik atau korteks visual juga membuat implantasi mata bionik tidak berguna.

Implantasi pertama dasar mata bionik di laporkan pada tahun 2012. Pasien, yang mengalami kehilangan penglihatan yang di akibatkan dari retinitis pigmentosa, di laporkan dapat melihat cahaya namun tidak dapat merlakukan perbedaan dalam lingkungan. Model pertama diciptakan oleh perusahaan Australia Bionic Vision Australia.

Teknologi canggih yang di kembangkan dan sejak saat itu telah di gunakan pada model baru yang di tanamkan ke pasien di mana penglihatannya di pengaruhi oleh retinitis pigmentosa. Model yang di sempurnakan telah memungkinkan para pasien melihat lingkungan mereka, memungkinkan mereka untuk membuat gambar abstrak, meskipun penglihatan belum sepenuhnya pulih.

Penelitian lebih lanjut dapat meningkatkan tingkat ketajaman yang di berikan oleh mata bionikdan bahan yang berbeda seperti berlian dengan mengujinya untuk efektivitasnya dalam implan. Efek jangka panjang dari implantasi mata bionik tetap tidak di ketahui.

Sistem mata bionik terdiri dari kamera yang melekat pada kacamata dengan mentransmisikan sinyal radio frekuensi tinggi untuk di tanamkan dalam mata. Elektroda pada implan chip mengkonversi sinyal-sinyal ke impuls listrik untuk merangsang sel-sel pada retina yang terhubung ke saraf optik. Dorongan ini kemudian di tujukan sepanjang saraf optik ke mata melalui pengolahan pusat otak.

Untuk mendapatkan keuntungan dari teknologi ini, pasien harus memiliki jalur fungsional visual dari retina ke otak sepanjang saraf optik, serta beberapa sel-sel retina yang utuh. Dengan demikian, dua kondisi medis dengan teknologi ini bertujuan untuk bagi orang yang mengalami retinitis pigmentosa dan berkaitan dengan usia degenerasi makula.

Pada tahun 1755, dokter Perancis dan ilmuwan Charles Leroy melakukan pengujian listrik statis prekursor moden kapasitor ke dalam tubuh pasien buta dengan menggunakan dua kabel yang satunya di pasang di sekitar kepala yang terhubung ke mata dan yang satunya lagi di sekitar kaki . Pasien yang buta selama tiga bulan kerena demam tinggi. Ini adalah yang pertama kali perangkat elektrik menjadi solusi dasar prostesis.

Beberapa ratusan tahun yang lalu, kebutaan merupakan salah satu gangguan sensorik yang paling melemahkan yang di katakan telah mempengaruhi hampir 40 juta orang di seluruh dunia. Banyak pasien ini bisa diobati secara efisien dengan pembedahan, tetapi beberapa patologi tidak dapat diperbaiki dengan perawatan yang ada. Khususnya, ketika ketika saraf optik rusak sebagai akibat dari glaukoma atau trauma kepala, ada pembedahan atau obat-obatan yang dapat mengembalikan penglihatan. Dalam kasus tersebut, prostesis visual mungkin satu-satunya pilihan. Mirip dengan implan koklea, yang merangsang saraf pendengaran serat hilir rusak terhadap sel-sel rambut sensorik untuk mengembalikan pendengaran, visual prostesis bertujuan untuk menyediakan pasien dengan informasi visual dengan merangsang neuron di retina, saraf optik atau di bidang visual otak.

Pada retina yang sehat, sel fotoreseptor batang dan kerucut mengkonversi cahaya menjadi sinyal listrik dan kimia yang merambat melalui jaringan retina neuron ke sel-sel ganglion, Akson yang membentuk saraf optik dan mengirimkan sinyal visual untuk otak. Implan dapat merangsang sel bipolar fotoreseptor, misalnya sel-sel yang membentuk saraf optik. Selain itu, patologi seperti glaukoma atau trauma kepala yang membahayakan saraf optik dengan kemampuan untuk menghubungkan retina ke pusat visual otak, prostesis telah di rancang untuk merangsang sistem visual pada tingkat otak itu sendiri.

Sementara otak prostesis belum diuji pada orang, hasil klinis dengan prostesis retina menunjukkan bahwa implan dapat mengaktifkan pasien buta untuk mencari dan mengenali obyek, menyesuaikan diri di lingkungan yang Asing dan bahkan melakukan tugas seperti membaca. Tetapi perbaikan besar masih di perlukan untuk mengaktifkan fungsional penglihatan.

Manfaat mata bionik

Ini merupakan simulasi perbandingan penglihatan normal, penglihatan terganggu oleh degenerasi makula akut yang mempengaruhi area retina yang bertanggung jawab atas penglihatan (tengah) dan penglihatan seseorang yang menggunakan Teleskop Mini (kanan).

Mata bionik membuat kehadiran terasa di mana mereka sangat di butuhkan untuk memulihkan penglihatan orang buta.

Awal tahun ini, sudah sebanyak 3 orang berhasil di tanamkan dengan “prostesis retina permanen” oleh para peneliti di Fakultas Kedokteran Keck Universitas California Selatan. Setiap pasien memakai kacamata dengan kamera video mini yang mentransmisikan sinyal ke implan retina melalui penerima nirkabel yang terpasang di belakang telinga.

Perangkat ini bekerja dengan mentransmisikan sinyal visual yang di tangkap oleh kamera video ke implan retina, yang berisi rangkaian 16 elektroda. Sinyal ini kemudian di ciptakan kembali dengan merangsang sel retina sehat yang tersisa dengan elektroda, yang meneruskan informasi ke otak melalui saraf optik.

Dr. Mark Humayun, profesor oftalmologi mengatakan bahwa sasaran pertama adalah bagi mereka yang mengalami masalah mata atau penglihatan seperti kebutaan atau retinitis pigmentosa atau degenerasi makula terkait usia.

“Jika ini berhasil pada pasien, maka perangkat akan di evaluasi untuk di gunakan pada jenis kebutaan lainnya, seperti yang buta sejak lahir,” kata Humayun.

Penglihatan dengan mata bionik

Mata bionik di katakan dapat memberikan penglihatan kepada orang-orang yang mengalami gangguan penglihatan yang sebelumnya dapat mereka lihat. Perangkat tersebut terdiri dari mikro elektroda yang di tempatkan di sebagian mata di sepanjang saraf optik (yang mentransmisikan impuls dari mata ke otak) atau di otak.

Mikro elektroda merangsang bagian-bagian dari sistem visual yang masih berfungsi pada seseorang yang telah kehilangan penglihatannya. Mereka melakukannya dengan menggunakan daya listrik kecil yang serupa dengan yang di gunakan di telinga bionik atau implan koklea.

Stimulasi listrik dari neuron yang masih ada menyebabkan orang tersebut merasakan bintik-bintik kecil dari cahaya yang di sebut phosphenes. Fosfon adalah fenomena di mana cahaya yang masuk melalui mata seperti warna yang mungkin di lihat saat menutup mata.

Fosfor pada seseorang dengan mata bionik dapat di gunakan untuk memetakan pemandangan visual. Jadi penglihatan yang di berikan oleh mata bionik tidak seperti pemandangan alam. Ini adalah serangkaian flashing spot dan bentuk yang di gunakan orang untuk menafsirkan lingkungan melalui pelatihan seperti mosaik.

Saat ini, penglihatan yang di berikan oleh mata bionik sangat mendasar dan bisa di gunakan untuk melakukan tugasnya seperti mengidentifikasi lokasi benda, mendeteksi seseorang atau menemukan pintu masuk. Periset berharap perangkat mata bionik di masa depan akan memberikan resolusi yang lebih tinggi, namun hal ini memiliki tantangan yang melekat.

Mata bionik berbasis retina

Mata bionik berbasis retina cocok untuk pasien yang kehilangan penglihatannya karena kelainan seperti retinitis pigmentosa dan degenerasi makula terkait usia. Kedua kondisi ini mengurangi penglihatan karena kematian fotoreseptor, namun meninggalkan pasien dengan saraf optik yang relatif (jalur visual dari retina ke otak) serta beberapa sel retina utuh. Jadi meski pasien tidak bisa melihat, sebagian besar perangkat di mata masih bekerja. Periset memanfaatkan bagian fungsional mata atau sebagai bagian dari teknologi bionik.

Australia adalah salah satu dari beberapa negara yang berlomba mengembangkan teknologi mata bionik ini. Periset di seluruh dunia sedang mengerjakan perangkat yang berbeda, meski serupa dalam banyak hal, memiliki perbedaan penting pada orang lain. Beberapa perangkat misalnya adalah epi-retinal (di rancang untuk di tempatkan di depan retina) dan yang lainnya adalah sub-retinal (untuk penempatan di belakang retina). Perangkat keras dan kapasitas masing-masing juga bervariasi. Implan epiretinal di tempatkan di depan retina dan Implan subretinal di tempatkan di belakang.

Mata bionik Langsung ke otak

Monash Vision Group (MVG) merupakan sebuah gabungan atau kolaborasi antara Monash University, miniFAB, Grey Innovation and Alfred Health yang telah mengambil arah berbeda, mengembangkan mata bionik langsung-ke-otak atau ‘kortikal’. Di kenal sebagai sistem penglihatan bionik Gennaris, teknologi ini benar-benar akan melewati saraf optik (secara efektif, ini adalah sistem mata bionik yang sama sekali tidak menggunakan mata). Hal ini membuatnya cocok untuk orang yang mengalami kerusakan saraf optik (akibat glaukoma, diabetes, masalah mata dan lain sebagainya). Para pengembang yakin hingga 85% orang yang buta secara klinis bisa mendapatkan keuntungan.

Seperti mata bionik berbasis retina, teknologinya terdiri dari komponen internal dan eksternal. Kacamata khusus yang berisi sensor kamera dan gerakan digital akan menangkap gambar, sementara prosesor digital kecil dan pemancar nirkabel yang terletak di pelek kacamata akan mentransfer gambar yang ‘dilihat’ pasien ke implan yang telah di masukkan di bagian belakang otak. (langsung di permukaan korteks visual). Implan menstimulasi korteks visual melalui serangkaian mikro elektroda yang menciptakan pola visual dari kombinasi hingga 473 titik cahaya (di kenal sebagai fosfosit). Seiring waktu, otak akan belajar memahami dan menafsirkan sinyal ini sebagai ‘penglihatan’.

Monash Vision Group merencanakan implantasi pasien pertama yang dimulai pada akhir tahun 2016.

Dalam semua kasus, pengguna teknologi ini harus belajar memahami dan menafsirkan kilatan cahaya dan pola visual ini, sebuah proses yang dapat memakan waktu lama.

Mata bionik, harapan Bagi Orang Buta

Sekitar 124 juta orang terkena dampak atau masalah penglihatan, maka dari itu, tidak mengherankan jika para periset bermaksud mengembangkan cara baru untuk memulihkan penglihatan. Salah satu upaya tersebut adalah pengembangan mata yang disebut mata bionik atau implan mata.

Ilmuwan mata bionik memiliki satu tujuan yang sama seperti mengembangkan teknologi seefektif mungkin bagi mereka yang cacat pendengaran. Tapi, untuk mencapai yang di inginkan, metode para ilmuwan berbeda. Terlebih lagi, teknologi mata bionik masih dalam masa pertumbuhan di bandingkan dengan implan koklea untuk gangguan pendengaran.

Beberapa implan mata bionik sedang di kembangkan, namun saat ini hanya tersedia di Amerika Serikat dan hanya cocok untuk kebutaan yang di sebabkan oleh penyakit mata tertentu. Namun, seiring penelitian berlanjut, semakin banyak orang akan segera mendapatkan keuntungan dari mata bionik berteknologi tinggi.

Mata Bionik berbeda dengan Mata Prostis

Mata bionik tidak sama dengan mata palsu. Mata prostetik (juga di sebut “kaca mata” atau “mata buatan”) menggantikan struktur fisik dan tampilan mata karena nyeri, rusak atau mengalami suatu penyakit. Di sisi lain, mata bionik bekerja sesuai perintah yang ada pada otak. Mereka di rancang untuk mencapai tujuan penglihatan.

Sama seperti penyebab tunggal terhadap kebutaan, ada juga yang tidak dapat di sembuhkan. Untuk menentukan apakah mata bionik bisa membantu mengembalikan penglihatan dan tidak kalah penting juga untuk mengetahui alasan kehilangan penglihatan.

Proses penglihatan di mulai saat cahaya memasuki mata. Kornea dan lensa akan mengirimkan cahaya ke retina di bagian belakang bola mata. Retina yang peka terhadap cahaya kemudian mengubah cahaya menjadi energi listrik, yang di kirimkan ke otak melalui saraf optik.

Model mata bionik yang berbeda membidik area sasaran yang berbeda dalam jalur visual. Saat ini, implan retina adalah satu-satunya mata bionik yang disetujui dan tersedia secara komersial, meskipun transplantasi kornea dan operasi katarak dapat menggantikan kornea dan lensa jika struktur ini tidak dapat memusatkan cahaya untuk alasan lain.

Cara kerja Mata Bionik

Ada lebih dari 285 juta orang di seluruh dunia yang memiliki masalah penglihatan. Pada saat mereka mencapai usia sekitar 80-an, lebih dari setengah orang Amerika akan memiliki katarak dan masalah penglihatan yang parah sebagai hasilnya. Namun, setiap tahun membawa kemajuan baru dalam sains dan teknologi yang membantu memerangi masalah ini dan sekarang, orang-orang dengan masalah penglihatan mungkin memiliki harapan baru.

The Argus II Retinal Prosthesis System adalah sistem implan retina yang memberi orang-orang buta karena penyakit mata degeneratif (seperti degenerasi makula dan retinitis pigmentosa) tingkat penglihatan yang terbatas. Ini bukan penglihatan penuh 20/20, tapi ini adalah langkah yang menakjubkan, terutama mengingat bahwa satu dari sepuluh orang berusia di atas 55 tahun menderita berbagai tahap degenerasi makula dan di sisi lain, retinitis pigmentosa adalah penyakit yang menyerang 1,5 juta orang di seluruh dunia.

Kedua penyakit tersebut merusak sel-sel di bagian belakang retina yang di sebut fotoreseptor yang merasakan pola cahaya dan mengirim getaran ke otak menggunakan impuls saraf, di mana pola impuls kemudian di ubah menjadi gambar. Sistem Argus II mengambil peran dan menggantikan fotoreseptor ini.

Pada akhirnya, ada sejumlah perangkat yang dikembangkan untuk membantu orang buta agar dapat melihat. Tapi apa yang kita bahas berdasarkan Argus II sedikit lebih banyak untuk melihat secara tepat bagaimana salah satu dari sistem ini bekerja.

  • Sebuah kamera di gital di bangun menjadi sepasang kacamata yang menangkap gambar secara real time untuk di kirim ke microchip.
  • Sebuah microchip yang mengubah gambar menjadi listrik yang mewakili pola gelap dan terang, yang kemudian di kirim ke pemancar radio pada kacamata.
  • Pemancar radio, yang secara nirkabel mentransmisikan daya ke receiver yang di tanamkan di dekat telinga atau mata.
  • Penerima yang mengirimkan pulsa ke implan retina melalui kawat implan.
  • Implan retina terdiri dari sebuah array dari 60 elektroda pada sebuah chip berukuran 1 × 1 mm.

Mata bionik ini di katakan bekerja dengan menggunakan baterai. Saat kamera mengamati gambar, gambar awalnya terdiri dari piksel gelap dan terang. Pixel ini di kirim sebagai daya listrik yang akhirnya mencapai pusat visual otak sebagai sinyal pada saraf. Otak, idealnya menafsirkan sinyal-sinyal gambar yang di hadirkan. Jadi jika orang tersebut melihat pohon, maka otak akan menafsirkan sinyal yang di terima sebagai pohon, meski mungkin di perlukan beberapa pelatihan agar mata benar-benar melihat pohon.

Awalnya, orang tersebut hanya melihat titik terang dan gelap. Tapi setelah beberapa lama, mereka belajar memahami apa yang otak tunjukkan pada mereka dan akhirnya mereka menyadari bahwa pola terang dan gelap adalah pohon.

Periset sudah merencanakan versi ketiga dari sistem ini, Argus III yang memiliki seribu elektroda pada implan retina, di mana mengharapkan kemampuan untuk pengenalan wajah.

Fakta mata bionik

  • Bionic Vision Australia (BVA) adalah konsorsium nasional peneliti yang bekerja sama untuk mengembangkan perangkat mata bionik untuk mengembalikan penglihatan kepada orang-orang yang telah kehilangan penglihatan  karena retinitis pigmentosa dan degenerasi makula terkait usia.
  • Pasien dengan kehilangan penglihatan karena retinitis pigmentosa atau degenerasi makula terkait usia mendapat manfaat dari mata bionik. Teknologi mata bionik bergantung pada pasien yang memiliki saraf optik yang sehat dan korteks visual yang di kembangkan di mana pasien harus dapat melihat di masa lalu agar perangkat ini bermanfaat bagi mereka. Mereka yang memiliki kehilangan penglihatan akan mendapatkan keuntungan dari teknologi teknologi tersebut.
  • Retinitis pigmentosa adalah bentuk utama dari kebutaan. Ini mempengaruhi 1,5 juta orang di seluruh dunia dan ditandai dengan hilangnya penglihatan progresif. Degenerasi makula terkait usia bertanggung jawab atas hampir setengah dari semua kebutaan hukum di Australia. Ini terutama mempengaruhi orang berusia di atas 65 tahun.
  • Perangkat mata bionik terdiri dari kamera yang di lekatkan pada sepasang kacamata dengan menangkap pemandangan visual dan mentransmisikan sinyal frekuensi radio ke microchip yang di tanamkan di bagian belakang mata.
  • Elektroda yang terpasang pada chip mengubah sinyal menjadi impuls listrik yang kemudian merangsang sel-sel yang tersisa di retina yang terhubung ke saraf optik. Hal ini kemudian di tafsirkan oleh pusat pengolahan visual otak sebagai gambar.
  • Pada tahun 2012, tes pasien dimulai dengan perangkat prototipe bionik yang berhasil di tanamkan pada tiga pasien di Melbourne. Tes telah berhasil dengan semua pasien yang melaporkan dengan melihat titik-titik dan kilatan cahaya yang mampu mengenali bentuk dan huruf dasar. Pada tahun 2013, peneliti menghubungkan kamera eksternal ke implan dan pasien melaporkan bahwa mereka dapat mengenali bentuk dasar, termasuk huruf dan angka.
  • Pada akhir 2009, Dewan Riset Australia memberikan kepada konsorsium Bionic Vision Australia bantuan dana sebesar 42 juta dolar selama empat tahun setelah proses yang kompetitif. Penelitian dan pengembangan mata bionik berlanjut pada tahun 2014 berkat bantuan dana tambahan sebesar delapan juta dolar dari Australian Research Council.
  • Prototipe dengan 24 elektroda telah di tanamkan pada tiga pasien di Melbourne. Pengujian dengan perangkat ini membantu peneliti mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana otak menafsirkan informasi visual yang diberikan oleh stimulasi implan.
  • Perangkat Wide View memiliki 98 elektroda untuk merangsang sel saraf di bagian belakang mata. Ini akan membantu orang-orang dengan kehilangan penglihatan antara terang dan gelap.
  • Perangkat High Acuity pertama-tama memiliki 256 elektroda dan kemudian sampai menjadi 1024 elektroda untuk merangsang retina. Ini akan memberi penglihatan dengan membantu mengenali wajah dan bahkan membaca. Ini akan memanfaatkan teknologi nirkabel dan bahan berlian.

Mitos mata Bionik

Dengan setiap terobosan baru dalam teknologi medis, menjadi perlu untuk memisahkan inovasi ilmiah dan fiksi ilmiah.

Sebagian besar ide yang di buat tentang penggunaan prosthetics robot atau implan elektronik di ciptakan dari beberapa kecurangan. Lagi pula, anda mungkin pernah mendengar banyak mengenai perangkat yang serupa dengan mata bionik.

Alat pacu jantung telah lama menjadi komponen yang sangat membantu bagi orang-orang dengan penyimpangan atau mengalami masalah jantung. Bagi orang yang sulit mendengar, implan pendengaran bisa membantu mengembalikan pendengaran.

Hal yang sama dapat di katakan mengenai kaki robotik sebagai terobosan besar di bidang prosthetics dan membantu orang-orang yang telah di amputasi untuk menikmati peluang baru.

Mitos tentang mata bionik adalah bahwa hal itu memungkinkan orang untuk melihat sama seperti mereka dengan mata reguler atau mata asli yang sehat.

Ada juga kesalahpahaman bahwa fosfosit yang di lihat seseorang dengan prostesis adalah gambaran konstan.

Gagasan bahwa mata bionik sejajar dengan mata manusia adalah mitos. Tapi perangkat ini sekarang setara dengan visual dari implan koklea dan merupakan langkah yang baik dalam arah yang benar untuk memperbaiki kehidupan tuna netra.

 

 

Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan anda.