Tim ilmuwan Tiongkok mengembangkan Airscope, mikroskop nirkabel berbobot hanya 1 gram yang dapat merekam aktivitas saraf pada korteks serebral tikus dengan resolusi sel tunggal. Perangkat ini dirancang untuk pengamatan pada hewan yang bergerak bebas di lingkungan alami, sebuah kondisi yang selama ini sulit dipadukan dengan pencitraan saraf beresolusi tinggi.
Airscope dikembangkan oleh tim yang dipimpin Dai Qionghai, akademisi Akademi Teknik Tiongkok sekaligus profesor di Universitas Tsinghua, bersama peneliti dari sejumlah institusi lain. Rincian pencapaian tersebut dipublikasikan dalam jurnal Nature pada Senin (19/10).
Perangkat yang sangat ringan ini menawarkan pendekatan baru untuk mempelajari bagaimana aktivitas saraf berkaitan dengan perilaku. Dai menyebut Airscope dapat membantu peneliti memahami dasar saraf kecerdasan dan mendorong pengembangan antarmuka otak-komputer optik agar mampu mendeteksi aktivitas saraf dengan lebih presisi.
Tantangan mengamati saraf saat hewan bergerak
Memahami cara otak mengatur perilaku dalam lingkungan yang kompleks merupakan salah satu persoalan mendasar dalam ilmu saraf. Pertanyaan ini penting bukan hanya untuk menjelaskan bagaimana kecerdasan bekerja, tetapi juga bagi upaya mengembangkan antarmuka otak-komputer.
Penelitian pada hewan yang bergerak bebas menghadirkan tantangan tersendiri. Peneliti perlu mengamati aktivitas saraf ketika hewan berperilaku di lingkungan alami, tetapi pengamatan dengan resolusi tinggi biasanya menuntut perangkat yang dapat membatasi gerak. Dalam bahan publikasi mengenai Airscope, kendala itu dijelaskan sebagai kompromi antara hasil pengamatan saraf dan bobot mikroskop.
Bobot 1 gram menjadi ciri utama Airscope dalam menjawab persoalan tersebut. Mikroskop ini disebut mampu merekam aktivitas saraf di korteks serebral tikus hingga tingkat sel tunggal, sekaligus digunakan dalam kondisi ketika hewan dapat bergerak bebas. Dengan demikian, pengamatan tidak hanya diarahkan pada aktivitas saraf, tetapi juga dapat berlangsung dalam konteks perilaku alami.
Airscope dan peluang pengembangan antarmuka otak-komputer
Pengamatan dengan resolusi sel tunggal memungkinkan aktivitas saraf dilihat secara lebih terperinci dibanding pengamatan yang tidak mencapai tingkat tersebut. Dalam konteks penelitian ini, kemampuan itu menjadi bagian penting dari upaya menghubungkan kerja otak dengan perilaku. Namun, informasi yang tersedia belum merinci cara kerja teknis Airscope, termasuk dimensi perangkat atau komponen yang digunakan.
Dai menilai teknologi tersebut dapat menyediakan alat baru bagi penelitian mengenai dasar saraf kecerdasan. Ia juga melihat Airscope sebagai salah satu langkah untuk mendorong antarmuka otak-komputer optik menuju deteksi saraf yang lebih presisi. Gagasan itu menempatkan perangkat bukan semata sebagai mikroskop ringan, melainkan sebagai sarana untuk memperluas cara peneliti mengamati aktivitas otak.
Antarmuka otak-komputer menghubungkan pengamatan atau pemrosesan aktivitas otak dengan sistem komputer. Dalam pernyataannya, Dai menekankan arah pengembangan optik dan ketepatan deteksi saraf. Ia tidak merinci bentuk penerapan langsung Airscope dalam perangkat antarmuka tertentu, sehingga pencapaian yang diumumkan ini lebih tepat dipahami sebagai dukungan bagi penelitian dan pengembangan di bidang tersebut.
Potensi penggunaan melampaui ilmu saraf
Dai menyebut potensi penerapan Airscope di masa depan dapat meluas ke luar ilmu saraf, termasuk bidang imunitas dan onkologi. Ia menilai pendekatan tersebut berpeluang memungkinkan pelacakan yang menyeluruh terhadap proses penyakit. Pernyataan itu menggambarkan cakupan yang diharapkan dari teknologi ini, bukan laporan bahwa pemantauan penyakit tersebut sudah dilakukan dengan Airscope.
Perluasan penggunaan ke bidang lain akan bergantung pada penelitian lebih lanjut. Bahan yang dipublikasikan belum menjelaskan bagaimana perangkat akan diterapkan pada studi imunitas atau onkologi, maupun tahapan pengembangan berikutnya. Karena itu, dampak paling jelas dari pencapaian ini saat ini berada pada kemampuan merekam aktivitas saraf tikus secara nirkabel, dalam lingkungan alami, dengan resolusi sel tunggal.
Meski demikian, Airscope menyoroti arah penting dalam riset pencitraan: perangkat pengamatan perlu cukup ringan agar tidak menghalangi kondisi yang hendak diteliti. Jika potensi yang disampaikan tim dapat dikembangkan melalui penelitian lanjutan, mikroskop ini dapat membantu memperluas cara ilmuwan menelaah hubungan antara aktivitas saraf, perilaku, dan proses biologis lainnya.
