Lincoln Lab Kembangkan Teknologi Tes Otak untuk Militer

Penilaian kesehatan otak kini memasuki babak baru dengan hadirnya teknologi canggih yang dikembangkan peneliti Lincoln Laboratory, Amerika Serikat. Teknologi ini dirancang untuk melakukan pemeriksaan cepat kondisi otak, terutama bagi anggota militer yang kerap menghadapi risiko cedera kepala di medan latihan maupun perang. Menariknya, inovasi ini juga berpotensi digunakan di sektor sipil, mulai dari dunia olahraga hingga layanan medis.

Pentingnya Cognitive Readiness dalam Militer

Cognitive readiness, atau kesiapan kognitif, merujuk pada kemampuan seseorang untuk merespons dan beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Kemampuan ini mencakup hal-hal sederhana seperti menjaga keseimbangan ketika tersandung, hingga membuat keputusan tepat dalam kondisi kritis berdasarkan pengalaman dan pengetahuan.

Dalam konteks militer, kesiapan kognitif sangat krusial. Seorang tentara yang kehilangan fokus atau mengalami gangguan kognitif bisa membahayakan dirinya sendiri maupun rekan satuannya. Catatan Kementerian Pertahanan AS menunjukkan, antara tahun 2000 hingga 2024 lebih dari 500.000 anggota militer Amerika Serikat didiagnosis mengalami traumatic brain injury (TBI). Penyebabnya beragam, mulai dari jatuh ketika latihan hingga akibat ledakan di medan perang.

Gangguan akibat kurang tidur memang bisa dipulihkan dengan istirahat, namun cedera otak membutuhkan penanganan medis yang jauh lebih kompleks dan panjang. Inilah yang mendorong lahirnya teknologi baru dari Lincoln Laboratory.

Tantangan dalam Tes Kognitif

Menurut Christopher Smalt, peneliti dari Human Health and Performance Systems Group di Lincoln Laboratory, alat tes kognitif yang tersedia saat ini belum cukup sensitif. Perubahan kecil dalam performa otak akibat paparan risiko operasi militer sering kali tidak terdeteksi. Dampak kumulatifnya pun jarang terdokumentasi, baik saat prajurit masih aktif maupun setelah pensiun.

Kondisi ini berpotensi merugikan banyak pihak. Tanpa deteksi dini, prajurit bisa mengalami gangguan serius di kemudian hari, sementara instansi militer kesulitan mengambil langkah pencegahan maupun perawatan yang tepat.

READY dan MINDSCAPE: Tes Otak Portable

Untuk menjawab tantangan tersebut, tim peneliti mengembangkan dua perangkat tes portable: READY dan MINDSCAPE.

• READY (Rapid Evaluation of Attention for DutY)
  Sebuah aplikasi yang dapat dijalankan di smartphone atau tablet. Dalam waktu kurang dari 90 detik, aplikasi ini mampu mendeteksi perubahan performa kognitif. Tesnya melibatkan pelacakan titik bergerak dengan mata, menjaga keseimbangan tubuh, dan menahan suara vokal pada satu nada. Hasilnya kemudian diubah menjadi indikator “goyangan” (wobble) yang menunjukkan adanya penurunan performa.
• MINDSCAPE
  Berbasis teknologi virtual reality (VR), MINDSCAPE memungkinkan analisis lebih mendalam terhadap kondisi otak. Selain menguji memori kerja dan waktu reaksi, alat ini terintegrasi dengan sensor fisiologis seperti EEG (electroencephalography), pupil tracking, dan photoplethysmography untuk memperkuat diagnosis. Teknologi ini diharapkan bisa mengidentifikasi kondisi serius seperti TBI, gangguan stres pascatrauma (PTSD), hingga efek kurang tidur.

Kombinasi kedua alat ini membuat tenaga medis dapat mengambil keputusan cepat di medan perang, termasuk menentukan apakah seorang tentara perlu istirahat, dirawat intensif, atau tetap bisa melanjutkan misi.

Biomarker Kognitif: Keseimbangan, Mata, dan Ucapan

Pengembangan READY dan MINDSCAPE tidak lepas dari riset panjang selama lebih dari satu dekade. Thomas Quatieri, peneliti utama, menyebut ada tiga biomarker paling dapat diandalkan untuk menilai kesiapan kognitif, yakni keseimbangan tubuh, pergerakan mata, dan ucapan.

Sebagai contoh, ketika seseorang diminta menangkap bola yang dilempar secara tiba-tiba, otak harus cepat memproses suara, arah, dan lintasan bola. Jika otak mengalami gangguan akibat cedera atau kelelahan, koordinasi ini bisa terganggu. Tes sederhana dalam READY meniru mekanisme tersebut, lalu menilai seberapa jauh fungsi otak seseorang menyimpang dari kondisi normal.

Fleksibilitas Teknologi
Keunggulan utama READY dan MINDSCAPE adalah fleksibilitasnya. Teknologi ini memanfaatkan perangkat yang sudah banyak digunakan, seperti smartphone, tablet, dan headset VR. Hal ini membuat biaya implementasi lebih terjangkau dibandingkan harus membeli perangkat keras baru.

Smalt menekankan bahwa algoritma canggih yang dikembangkan timnya dapat langsung diintegrasikan dengan perangkat tersebut, sehingga mempercepat proses diagnosis sekaligus mengurangi biaya operasional.

Selain dua teknologi ini, Lincoln Laboratory juga mengembangkan EYEBOOM, perangkat wearable untuk memantau paparan ledakan pada pasukan khusus. EYEBOOM bekerja dengan mendeteksi perubahan gerakan mata dan tubuh saat terjadi ledakan, lalu memberikan peringatan dini terhadap potensi cedera otak.

Ketiga teknologi — READY, MINDSCAPE, dan EYEBOOM — dirancang agar fleksibel dan bisa dipakai baik di medan perang maupun di sektor sipil.

Uji Coba dan Rencana Masa Depan

Inovasi ini kini memasuki tahap uji coba. MINDSCAPE sedang diuji di Walter Reed National Military Center tahun ini, sementara READY dijadwalkan menjalani uji lapangan pada 2026 oleh U.S. Army Research Institute of Environmental Medicine (USARIEM), khususnya terkait dampak kurang tidur pada prajurit.

Menariknya, teknologi ini juga diproyeksikan bermanfaat di luar militer. Di dunia olahraga, misalnya, tes ini bisa membantu atlet mendeteksi dini potensi gegar otak setelah benturan. Di bidang medis, dokter dapat memanfaatkannya untuk pemeriksaan cepat kondisi otak pasien di klinik. Bahkan, acara besar seperti pertandingan olahraga dapat menggunakan teknologi ini sebagai langkah antisipasi terhadap insiden yang berhubungan dengan kesehatan otak.

Kolaborasi dengan lembaga medis juga terus dilakukan. Pengembangan MINDSCAPE mendapat dukungan klinis dari Stefanie Kuchinsky di Walter Reed, sementara READY dikembangkan bersama Brain Trauma Foundation (BTF) dan USARIEM. Uji klinis ini dipandu oleh pedoman medis berbasis bukti yang dipimpin oleh BTF serta Military TBI Initiative di Uniform Services University.

Harapan Besar dari Teknologi Baru

Kehadiran READY, MINDSCAPE, dan EYEBOOM memberi harapan besar bagi peningkatan keselamatan prajurit. Dengan deteksi dini, gangguan kognitif bisa ditangani lebih cepat sebelum berkembang menjadi masalah serius. Tidak hanya itu, teknologi ini membuka peluang besar dalam pemanfaatannya untuk masyarakat umum.

Seiring berkembangnya penelitian, bukan tidak mungkin dalam beberapa tahun ke depan teknologi ini tersedia secara luas di klinik-klinik, rumah sakit, hingga fasilitas olahraga. Dengan begitu, kesehatan otak dapat dipantau lebih efektif, baik untuk kepentingan militer maupun sipil.