Sunday, March 17, 2019

The Future of the Mind



Judul                   :   The Future of the Mind
Pengarang          :   Michio Kaku
Penerbit              :   Anchor Books
Tebal                   :   376 halaman
Tahun                  :   2017


Sampai saat ini, pengetahuan manusia akan dirinya sendiri, khususnya pikiran (the mind) masih sangat terbatas dibandingkan pengetahuan tentang hal lainnya. Perkembangan cukup pesat baru terjadi setelah ditemukannya Magnetic Resonance Imaging (MRI) pada pertengahan 1990-an dan 2000, yang memungkinkan kita dapat melihat aktivitas otak saat seseorang sedang berpikir secara real time. Selanjutnya sinergi pengetahuan mengenai cara bekerja otak dan ilmu komputer diprediksi akan memungkinkan manusia di masa depan dapat melakukan hal-hal yang di masa lalu hanya merupakan khayalan, seperti telepati, telekinesis, pembuatan pikiran dan memori sesuai pesanan, peningkatan kecerdasan, mengubah mimpi, mengendalikan pikiran orang lain, pikiran artifisial, dan pikiran sebagai energi murni.  Untuk melihat seberapa jauh perkembangan hal-hal tersebut, Michio Kaku mewawancarai ratusan ilmuwan serta mengunjungi laboratorium mereka dan menetapkan syarat sebagai berikut untuk prediksi dalam buku ini: (1) Prediksi harus mematuhi hukum fisika secara ketat, (2) Telah terdapat prototipe untuk menunjukkan secara prinsip  terbukti dan dapat direalisasikan.

Buku ini terbagi dalam 15 bab, terdiri dari 3 bagian.

Bagian pertama menjelaskan tentang sejarah singkat neuroscience, susunan otak (yang terdiri dari reptilian brain, mammalian brain dan human brain atau prefrontal cortex) dan fungsi masing-masing, jenis-jenis peralatan untuk meneliti aktivitas otak saat bekerja (MRI, EEG, PET Scans, TES, MEG, NIRS, Deep Brain Simulation, Optogenetics), serta model terakhir tentang cara bekerja otak, yang dapat dianalogikan seperti bekerjanya sebuah perusahaan, dengan prefrontal cortex sebagai CEO yang membuat keputusan-keputusan penting secara sadar, dan reptilian serta mammalian brain sebagai organisasi di bawahnya yang bekerja sendiri secara otomatis di bawah sadar (unconscious),  serta uraian mengenai teori kesadaran, yang membagi kesadaran dalam empat tingkat, terdiri dari tingkat tanaman, reptil, mamalia, dan manusia.

Bagian kedua  mengenai hubungan antara pikiran dan benda material, yaitu telepati, telekinesis, pikiran dan memori pesanan, dan peningkatan kecerdasan atau kemampuan otak manusia.

Telepati
Otak adalah listrik. Setiap kali electron dipercepat, ia menghasilkan radiasi elektromagnetik, demikian pula elektron yang melakukan pergerakan di otak, yang memancarkan gelombang radio. Sinyal ini tidak dapat ditangkap oleh manusia, namun komputer dapat menangkapnya. Ilmuwan dapat mengetahui apa yang dipikirkan seseorang melalui EEG scans. Dalam penelitian, subyek mengenakan helm dengan EEG sensor dan diminta berkonsentrasi memikirkan suatu gambar, misalnya mobil.  Sinyal EEG kemudian direkam untuk setiap gambar hingga tercipta kamus dasar pikiran, dengan hubungan one-to-one antara sinyal atau pikiran seseorang dan gambar EEG. Kelak, apabila seseorang ditunjukkan gambar mobil lain, komputer akan mengenali pola EEG sebagai mobil. Namun kekuatan gelombang elektromagnetik jauh menurun apabila melewati tulang tengkorak, sehingga meskipun komputer dapat mengenali bahwa seseorang memikirkan mobil, namun tidak dapat memunculkan gambar mobil.

Penelitian lain yang lebih maju dilakukan di Universitas California yaitu memindahkan pikiran seseorang ke dalam sebuah video. Untuk itu subyek direbahkan di atas tandu yang kemudian dimasukkan dalam mesin MRI, lalu ditunjukkan klip film selama beberapa jam. Ketika subyek menonton film, mesin MRI membuat gambar 3 dimensi aliran darah dalam otak. Gambar tersebut menyerupai tiga puluh ribu titik atau voxel, setiap voxel mewakili pinpoint energy neural, dan warna titik berhubungan dengan intensitas sinyal dan aliran darah. Setelah beberapa tahun penelitian, tim peneliti dapat mengembangkan formula matematis yang menemukan hubungan antara bentuk tertentu dari gambar dengan voxel MRI. Saat penelitian berlangsung, Kaku dapat melihat apa yang sedang dilihat oleh subyek maupun gambar yang sedang dipikirkan subyek, yang ditampilkan dalam bentuk video. Namun demikian tampilan video untuk benda atau gambar yang hanya dipikirkan tidak sejelas benda yang dilihat dalam bentuk film. Mungkin karena pikiran kita tidak pernah mengingat bentuk suatu benda sampai rinci, hanya garis besarnya saja.

Penelitian lain menggunakan ECOG (electrocorticogram) scan membuahkan hasil yang lebih akurat, karena alat dipasang langsung di atas otak melalui pembedahan, sehingga sinyal langsung direkam dari otak dan tidak melalui tengkorak, berupa 64 elektroda 8x8 grid. Ketika pasien mendengar kata-kata,  sinyal dari otak melewati  elektroda dan dicatat, hingga terbentuk kamus yang mencocokkan antara kata dengan sinyal yang terpancar dari otak. Nanti, jika suatu kata diucapkan, seseorang dapat melihat pola sinyal yang sama. Hubungan ini  berarti apabila seseorang memikirkan suatu kata, komputer dapat menangkap karakteristik sinyal dan mengidentifikasinya. Hal ini berarti adalah mungkin untuk melakukan percakapan secara telepati. Penemuan ini juga dapat membantu pasien stroke yang lumpuh total untuk berbicara melalui synthesizer suara yang dapat mengenali pola otak dari kata-kata individu dengan menggunakan teknik otak-ke-komputer.

Penelitian lain di Minnesota mencatat sinyal dari otak ke komputer secara huruf per huruf untuk membentuk kamus sebagaimana teknik sebelumnya. Dengan teknik ini, seseorang dapat mengetik hanya dengan pikiran.     
Di masa depan, apabila kamus yang terbentuk telah mencapai ribuan kata, pikiran seseorang dapat langsung ditulis dan diprint. Perintah kepada robo sekretaris juga dapat disampaikan melalui pikiran untuk mengatur segala hal, bahkan musik juga dapat diprint dalam bentuk notasi musik. Mesin MRI juga diprediksi dapat mengecil sebesar ponsel.
Sejauh mana keberhasilan riset-riset ini di masa depan? Semua penelitian ini disponsori oleh DARPA, yaitu Defense Advanced Research Project Agency dari Pentagon. DARPA memiliki rekam jejak yang telah terbukti, antara lain sebagai pencipta Arpanet yang kemudian menjadi internet, peletak fondasi GPS, ponsel, satelit cuaca. Di masa depan, DARPA menegaskan untuk menuju interface otak-mesin.

Telekinesis
Telekinesis atau menggerakkan suatu benda hanya dengan pikiran telah menjadi kenyataan pada tahun 2012. Profesor John Donoghue dari Universitas Brown menciptakan sensor mungil  berukuran empat millimeter yang ditanam pada permukaan otak, dimana terdapat Sembilan puluh enam rambut atau elektroda yang mengambil impuls otak, yang kemudian menarik (pick up) sinyal  seseorang yang bermaksud menggerakkan lengannya. Kunci dari hal ini ialah menerjemahkan sinyal neuron dari chip ke perintah yang berarti yang dapat menggerakkan obyek di dunia nyata, dimulai dari kursor di layar komputer. Hal ini dilakukan dengan meminta orang tersebut membayangkan menggerakkan kursor ke kanan, misalnya. Dalam beberapa menit komputer mencatat sinyal otak untuk tugas ini. Dengan cara ini, komputer dapat mengenali bahwa kapan saja sinyal otak terdeteksi seperti itu, maka ia harus menggerakkan kursor ke kanan. Dengan demikian terdapat peta one-to-one antara tindakan tertentu yang dibayangkan orang tersebut dan tindakan nyata itu sendiri. Neuroprosthetic memungkinkan seseorang yang lumpuh dapat menggerakkan lengan, berselancar di internet, menulis email, dan mengendalikan kursi rodanya. Neuroprosthetic juga dapat dihubungkan dengan kaca mata, sebagaimana dimiliki Stephen Hawking, sehingga ia dapat menghubungkan pikirannya dengan komputer sehingga dapat berhubungan dengan dunia luar. Seorang pasien akan dapat melakukan apa saja, karena komputer ini dapat dihubungkan dengan toaster, mesin pembuat kopi, tombol lampu, atau saluran tivi.

Selain hal di atas, para ilmuwan telah dapat membuat chip elektroda yang dipasangkan di otak monyet, yang dapat berhubungan langsung dengan anggota tubuh yang mengalami kelumpuhan. Chip ini memiliki kamus sinyal otak untuk setiap gerakan anggota tubuh, dengan demikian lengan dapat digerakkan berdasarkan pikiran dari otak.  Kelak, seseorang yang mengalami kelumpuhan karena kerusakan tulang belakang dapat melakukan aktivitas sehari-hari. Proyek ini juga dibiayai dan diprakarsai oleh DARPA.

Di masa depan, teknologi ini akan dilengkapi dengan  brain-machine-brain-interface (BMBI). Pesan akan dikirim dari otak ke lengan mekanis yang memiliki sensor, yang kemudian akan mengirimkannya kembali langsung ke otak, memotong (by pass) batangnya. BMBI akan memungkinkan mekanisme feedback langsung yang memungkinkan sensasi sentuhan.  Hal ini akan berkembang menjadi haptic technology,  yang akan  memungkinkan seseorang mengembara di dunia virtual namun merasakan sensasi seperti di dunia nyata. Selain itu BMBI juga akan memungkinkan Internet of the mind atau brain-net, dimana sinyal dapat dikirimkan dan diinterpretasikan antara dua otak. Kelak hal ini akan memungkinkan orang bertukar pikiran, emosi, dan gagasan melalui telepati secara real time. Di pertengahan abad, orang akan berhubungan dengan komputer melalui pikiran saja, sehingga keyboard dan mouse mungkin akhirnya akan menghilang.

Memori
Saat ini ilmuwan tengah melakukan penelitian merekam memori, yang dilakukan terhadap tikus. Memori diciptakan dari berbagai pengalaman sensori, kemudian disimpan di beberapa tempat di neocortes dan limbik system, namun semua memori jangka panjang disimpan di hippocampus. Dengan meneliti hippocampus tikus, diketahui bahwa terdapat dua set neuron yang berkomunikasi satu sama lain jika suatu tugas dipelajari. Dengan mempelajari komunikasi kedua set neuron ini, peneliti dapat menetapkan input elektris apa yang menghasilkan suatu output, selanjutnya peneliti dapat  merekam signal antara kedua set neuron ini ketika tikus mempelajari suatu tugas tertentu. Kemudian mereka menginjeksi tikus dengan bahan kimiawi yang membuat tikus melupakan tugas tersebut. Selanjutnya mereka mengembalikan memori ke otak tikus tadi. Hal yang luar biasa, memori tikus akan tugas tersebut kembali lagi. Hal ini berarti mereka telah menciptakan hippocampus artifisial dengan kemampuan menduplikasi memori digital. 
Penelitian lanjutan di MIT menunjukkan bahwa false memori juga dapat ditanam dalam otak. Hal ini berarti  di masa depan memori akan peristiwa yang tidak pernah terjadi/dialami  juga dapat ditanam dalam otak. Di masa depan, teknik ini dapat digunakan untuk menanamkan ketrampilan baru pada pekerja, atau menciptakan hiburan jenis baru. Selanjutnya jika memori dapat direkam dan didownload,hal tersebut dapat memberikan manusia memori akan liburan yang tak pernah dijalani, kekasih yang tak pernah dimiliki, atau penghargaan yang tak pernah diterima, suatu memori sempurna atas kehidupan sebenarnya yang penuh kekurangan. Namun sebagaimana kemajuan teknologi lainnya, selalu terdapat implikasi sosial yang tidak diharapkan, yaitu mungkin manusia akan lebih menyukai kehidupan imajiner ini daripada mengalami hidupnya yang sebenarnya. Memori mungkin juga dapat diupload dan dibagi ke jutaan orang di internet untuk dirasakan dan dialami. Di masa depan, orang akan merekam memori hidupnya agar turunannya dapat merasakan pengalaman yang sama. Sisi negatifnya, sebagaimana saat ini data pribadi dapat diakses melalui internet dari database media sosial atau lembaga keuangan, demikian pula kelak  memori akan dapat diakses dengan mudah, sehingga perlu ada hukum yang mencegah akses terhadap memori seseorang tanpa persetujuan orang bersangkutan.

Penelitian lain adalah mengenai savant, atau mereka yang memiliki kemampuan khusus atau kecerdasan luar biasa. Berdasarkan penelitian, limapuluh persen dari savant adalah penyandang autis, Asperger  (autism yang lebih ringan), dan memiliki masalah dalam berinteraksi sosial. Sebagian ilmuwan berpendapat, bahwa semua kemampuan savant (autism dll) muncul dari kerusakan pada spot tertentu temporal lobe kiri, yang berfungsi sebagai sensor yang membuang memori tidak relevan secara berkala, atau defisiensi dalam kemampuan untuk melupakan. Oleh karena itu, apabila ilmuwan dapat mengetahui hal yang menyebabkan savant, maka kemampuan luar biasa ini dapat diberikan kepada banyak orang untuk meningkatkan kecerdasan atau kemampuan khusus mereka, misalnya dalam seni.

Bagian ketiga mengenai kemampuan mengubah dan mengendalikan kesadaran, mimpi, dan pikiran, termasuk mengubah pikiran dan kesadaran dari benda material berupa otak menjadi energi murni non material.   

Saat ini banyak harapan diberikan kepada Artificial Intelligence (AI) maupun peringatan akan bahaya yang akan dihadapi apabila AI melampaui kemampuan manusia. Namun benarkah hal tersebut? Menurut Kaku, jalan menuju AI atau robot yang dapat menyamai manusia masih jauh. Hal ini disebabkan oleh dua hal, yaitu: pengenalan pola dan akal sehat (common sense). Komputer atau robot dapat melakukan tugas-tugas spesifik jauh lebih baik dari manusia apabila dibuatkan program yang tepat dan data yang memadai, namun membuat program untuk dapat mengenali pola dan akal sehat tidak mudah. Sebagai contoh, manusia dapat mengenali suatu benda sebagai kursi dengan mudah apapun variasi bentuknya, namun komputer tidak dapat mengenalinya apabila bentuk sebuah kursi sangat berbeda dari kursi pada umumnya atau dilihat dari sudut yang berbeda, kecuali dibuatkan program dan data yang sangat banyak. Kedua hal ini dilakukan dengan mudah oleh otak manusia, yang cara bekerjanya berbeda dengan komputer yang terdiri dari input, output dan prosesor. Otak tidak memiliki programming, system operasi, atau prosesor pusat. Sebaliknya, jaringan syarafnya bersifat paralel, dengan seratus miliar neuron memancarkan sinyal pada saat yang bersamaan untuk mencapai satu tujuan: untuk belajar. Berdasarkan hal ini, maka kini robot dibuat meniru otak manusia, yang bekerja melalui belajar, misalnya belajar menelusuri ruangan dengan terbentur pada benda-benda yang dilewatinya. Berdasarkan hal tersebut, jalan masih panjang untuk robot menyamai kemampuan manusia. Yang lebih mudah ialah menggabungkan syaraf otak dengan komputer.

Upaya manusia untuk memahami cara kerja otak saat ini dilakukan tiga pihak yaitu oleh Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Innitiative, yang diprakarsai pemerintah AS, Human Brain Projects (HBP) oleh Komisi Eropa, dan oleh Paul Allen dari Microsoft. BRAIN menggunakan metode pemetaan jaringan syaraf (neural) otak hidup dalam jangka waktu 15 tahun, dengan memonitor aktivitas puluhan ribu neuron pada lima tahun pertama, ratusan ribu neuron pada sepuluh tahun, dan jutaan neuron setelah lima belas tahun. Sementara itu HBP selama sepuluh tahun akan melakukan simulasi komputer terhadap otak beberapa jenis binatang dimulai dari tikus, kelinci, dan kucing. HBP akan menggunakan transistor sehingga akan terdapat modul komputer yang dapat bertindak seperti bagian-bagian otak. Sementara itu metode ketiga dilakukan dengan mendecipher gen yang mengendalikan perkembangan otak. Metode dari ketiga proyek berbiaya miliaran dollar tersebut masing-masing memiliki kelemahan tersendiri. Misalnya pada metode HBP, simulasi komputer tidak melibatkan lingkungan luar dan hanya interaksi antara thalamus dan neocortex, sehingga sulit mengetahui bagaimana otak kucing belajar menangkap mangsa, selain itu jumlah komputer dan energi yang diperlukan juga sangat besar. Sementara itu metode BRAIN yang dimulai dari lalat buah, dengan mengiris otaknya (150 ribu neuron)  per neuron, setiap iris berukuran seperlima puluh miliar meter, memotretnya, lalu menyimpannya dalam komputer yang dengan program tertentu kemudian akan menyusunnya kembali neuron demi neuron, memerlukan tempat penyimpanan data yang sangat besar dan memakan waktu lama jika  dilakukan tanpa otomasi. Untuk sampai kepada otak manusia, proyek ini diperkirakan memerlukan waktu seratus tahun. Paralel dengan ini terdapat Human Connectome Project, yang merekonstruksi jalur yang menghubungkan semua bagian otak. Namun pemetaan dan reverse engineering saja tidak cukup, karena ilmuwan harus mengetahui bagaimana sebenarnya neuron tersebut bekerja.

Tujuan dari semua upaya ini adalah untuk menemukan pengobatan penyakit-penyakit mental dari  depresi hingga schizoprenia, dengan mengetahui kluster dari neuron yang melakukan kesalahan;  membantu pengembangan intelijensia artifisial, dan mengetahui bagaimana memori jangka panjang disimpan, sedangkan tujuan yang tersirat adalah untuk mengetahui kunci dari kesadaran dan mencapai  imortalitas. Jika kita mengetahui cara bekerja otak, pikiran atau kesadaran dan dapat menduplikasi atau menyimpannya dalam komputer, bukankah kita akan dapat menyimpan kesadaran kita selamanya?

Topik berikutnya yang menjadi penelitian adalah, bisakah kesadaran atau pikiran (minds) lepas dari benda material? Untuk menjelaskan hal ini penulis memulai dengan menguraikan penelitian tentang out of body experience serta pengalaman mendekati kematian yang banyak digambarkan sebagai dapat melayang dan melihat tubuh sendiri, melalui lorong panjang yang gelap dan berakhir dengan melihat cahaya terang. Pengalaman ini juga banyak diceritakan oleh mereka yang mengalami pingsan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh para ahli syaraf otak, stimulasi pada area temporal lobe kanan dapat menyebabkan perasaan meninggalkan tubuh, sedangkan penurunan aliran darah ke otak, yang pada umumnya dialami mereka yang pingsan atau mendekati kematian, menyebabkan pengalaman seolah keluar dari tubuh. Demikian pula ketika aliran darah ke mata jauh menurun, maka pinggiran penglihatan meredup atau gelap, sehingga membentuk pemandangan lorong sempit di depan.
Namun demikian, inventor terkenal Dr. Ray Kurzweil dan para praktisi intelijensia artifisial memprediksi bahwa pada akhirnya akan tercapai singularity. Apabila ini terjadi, maka pikiran atau kesadaran dapat disimpan dalam superkomputer, dengan demikian dilepaskan dari benda material (otak). Namun mengingat pikiran berasal dari manusia yang selama hidupnya terbiasa berinteraksi dengan lingkungan sekitar, maka agar dapat tetap berfungsi sebagaimana mestinya - seseorang yang diisolasi total dari lingkungan setelah beberapa waktu fungsi otaknya akan terganggu - pikiran ini harus terhubung dengan lingkungan sekitar pula. Oleh karena itu pikiran ini kelak akan diunduh ke sebuah robot atau exoskeleton, bahkan clone (klon). Orang yang sudah mati dapat dihidupkan kembali.

Kemungkinan mengklon orang yang telah tiada cukup besar, mengingat kebun binatang San Diego pernah mengirimkan sel banteng yang telah mati dua puluh lima tahun yang lalu kepada Dr. Robert Lanza dari Advanced Cell Technology, yang kemudian mengekstraksi sel-sel yang masih dapat digunakan dan mengirimkannya ke sebuah peternakan untuk ditanamkan dalam seekor sapi betina, yang kemudian melahirkan banteng. Apabila seekor banteng dapat diklon, tidak tertutup kemungkinan hal serupa dapat dilakukan terhadap manusia. Kesadaran atau pikiran dapat diunduh dari superkomputer atau jika superkomputer belum ada ketika orang tersebut meninggal, dilakukan dengan memasukkan data-data digital, memori atau data lainnya yang tersedia yang sesuai dengan ketika seseorang tersebut masih hidup. Apabila teknologi telah lebih maju lagi, pikiran atau kesadaran murni dapat dikirimkan kemana saja, termasuk ke luar angkasa, terlepas dari materi. Pada tahap ini maka kesadaran menjadi immortal.

Terkait imortalitas, saat ini sedang dilakukan penelitian tentang proses penuaan. Penuaan disebabkan oleh bertumpuknya kesalahan pada tingkat genetic dan selular. Namun sel memiliki mekanisme koreksi kesalahan, meskipun demikian mekanisme ini pun makin menurun, sehingga tujuannya adalah memperkuat mekanisme perbaikan sel, yang dapat dilakukan melalui terapi gen dan penciptaan enzim baru. Di  masa depan hal ini dilakukan dengan cara lain, yaitu melalui nanobot assemblers. Nanobot adalah mesin atomik yang mengawasi aliran darah, melawan sel kanker, memperbaiki kerusakan dari proses penuaan, dan menjaga kemudaan dan kesehatan kita. Namun demikian masih terdapat perdebatan mengenai apakah Nanobot dapat direalisasikan mengingat ukurannya yang atomik.  
         
Buku ini memberikan banyak informasi berharga tentang penelitian-penelitian mengenai pikiran, otak atau kesadaran yang sedang dilakukan para ilmuwan saat ini. Michio Kaku menguraikannya dengan rinci namun mudah diikuti, sehingga pembaca dapat mengerti mengapa teknologi tertentu diprediksi akan menjadi kenyataan di masa depan. Apabila Yuval dalam Homo Deus menulis bahwa tujuan manusia di masa depan adalah menuju kesempurnaan dan imortalitas, dalam buku ini Kaku menjelaskan penemuan dan penelitian apa saja yang sedang dikerjakan saat ini untuk mencapai hal itu. 
Bagi negara-negara berkembang, penelitan semacam ini tentulah merupakan suatu kemewahan yang tak terjangkau, baik dari sisi sumber daya manusia maupun dana. Namun hasil penelitian segelintir ilmuwan inilah yang akan menentukan masa depan peradaban kita, sebagaimana di masa lalu mereka telah menemukan internet, GPS, smartphone, dan lain sebagainya.  Dari buku ini pembaca dapat menarik pelajaran bahwa kepercayaan akan kemampuan ilmu pengetahuan, ketekunan, dan kerja keras selama bertahun-tahun dalam melakukan riset dasar adalah kunci kemajuan  teknologi, yang hingga saat ini masih didominasi oleh Barat, dalam hal ini AS dan Eropa.  Ironisnya,  generasi muda negara-negara berkembang seperti Indonesia lebih banyak menggunakan teknologi modern untuk meniru sikap dan mempelajari ajaran kuno dari masyarakat pengembara tanpa sains daripada mempelajari ilmu pengetahuan dan sikap yang mendasari penemuan dari teknologi yang mereka gunakan sehari-hari.  Mungkin karena evolusi manusia yang berjalan lambat tidak dapat mengikuti perubahan teknologi yang demikian cepat.
                                                                                                                                                           

No comments: