Implan Otak Seukuran Butir Garam yang Bisa Merekam Pikiran

Penemuan ini membuka era baru dalam pemantauan saraf, sistem bioelektronik, dan teknologi medis masa depan

Ilustrasi dibuat oleh AI berdasarkan foto Sunwoo Lee/Cornell Chronicle

Ringkasan 

• Implan bernama MOTE berukuran hanya 300 × 70 mikron, mampu memantau sinyal listrik otak secara nirkabel.
• Perangkat ini menggunakan cahaya inframerah untuk mendapatkan daya dan mengirim data tanpa kabel atau baterai.
• Uji coba pada tikus menunjukkan MOTE dapat bekerja lebih dari setahun tanpa menimbulkan reaksi imun berbahaya.

PARA ilmuwan Cornell University berhasil menciptakan implan otak mikroskopis berukuran lebih kecil dari sebutir garam, namun mampu merekam dan mengirim data aktivitas otak secara nirkabel.

Bayangkan sebuah chip yang begitu kecil hingga bisa bertengger di atas sebutir garam, namun mampu membaca dan mengirim sinyal dari dalam otak. 

Itulah MOTE (Microscale Optoelectronic Tetherless Electrode), perangkat revolusioner yang dikembangkan oleh tim peneliti Cornell University bersama kolaborator internasional.

Hasil studi mereka dilaporkan di jurnal Nature Electronics pada 3 November 2025.

MOTE bukan sekadar versi mini dari implan otak konvensional. Ia adalah terobosan dalam desain bioelektronik yang benar-benar nirkabel dan hampir tidak mengganggu jaringan otak. 

Perangkat ini menggunakan sinar laser merah dan inframerah yang menembus jaringan otak tanpa merusaknya. 

Sinar tersebut memberikan energi pada chip mungil yang kemudian mengirimkan data kembali dalam bentuk pulsa cahaya inframerah, membawa informasi tentang aktivitas listrik neuron di sekitarnya.

Menurut Prof. Alyosha Molnar, salah satu pemimpin penelitian dari School of Electrical and Computer Engineering Cornell, teknologi ini memungkinkan pengukuran aktivitas otak dengan konsumsi daya sangat rendah. 

“Kami menggunakan pulse position modulation, teknik yang juga digunakan dalam komunikasi optik satelit, agar sinyal bisa dikirim dengan energi minimal namun tetap akurat,” jelasnya.

Untuk membuktikan keandalannya, MOTE diuji pada kultur sel, lalu diimplantasikan ke otak tikus, tepatnya di barrel cortex, area yang memproses rangsangan dari kumis hewan tersebut. 

Selama lebih dari setahun, implan ini tetap berfungsi normal, merekam lonjakan sinyal neuron serta pola aktivitas sinaptik, sementara hewan uji tetap sehat dan aktif.

Salah satu alasan penting di balik miniaturisasi ekstrem ini adalah untuk menghindari respons imun yang sering terjadi pada implan konvensional. 

“Otak bisa ‘menolak’ benda asing yang terlalu besar atau kaku. Dengan membuat perangkat sekecil mungkin, kami mengurangi gesekan dan peradangan jaringan,” kata Molnar.

Lebih menarik lagi, bahan yang digunakan pada MOTE memungkinkan penggunaannya bahkan saat otak sedang dipindai dengan MRI, sesuatu yang sulit dilakukan dengan implan berbasis logam konvensional. 

Potensi penerapannya pun meluas: dari pemantauan aktivitas saraf tulang belakang, hingga integrasi dengan teknologi implan tengkorak buatan yang memiliki fungsi opto-elektronik.

Molnar pertama kali memikirkan konsep ini sejak 2001, namun butuh waktu dua dekade sebelum teknologi semikonduktor dan optik cukup maju untuk mewujudkannya. 

Kolaborasi lintas disiplin di Cornell Neurotech akhirnya mempercepat pengembangan MOTE, dengan dukungan peneliti ternama seperti Chris Xu, Paul McEuen, dan Jesse Goldberg.

MOTE mungkin hanya seukuran butir garam, tapi dampaknya berpotensi sebesar samudra, membawa dunia selangkah lebih dekat ke masa depan di mana aktivitas otak bisa dipantau, dan dipahami.

Bukan tidak mungkin pula suatu hari mungkin aktivitas otak bahkan dipulihkan, tanpa perlu kabel, baterai, atau pembedahan invasif.

Disadur dari Cornell Chronicle.