UIN Walisongo Online, Semarang — Ketika seseorang mulai berpuasa, tubuh tidak sekadar berhenti menerima makanan dan minuman selama beberapa jam. Sistem metabolisme beradaptasi, pola tidur berubah, aktivitas otak mengalami dinamika, fungsi gastrointestinal menyesuaikan diri, sementara tubuh tetap harus mempertahankan kemampuan untuk belajar, bekerja, beribadah, dan menjalankan aktivitas sehari-hari.
Di balik proses tersebut tersimpan berbagai perubahan fisiologis yang belum sepenuhnya dipahami, terutama ketika puasa ditempatkan dalam konteks kehidupan mahasiswa yang harus menjalani tuntutan akademik sekaligus rutinitas spiritual. Pertanyaan itulah yang kini coba dijawab oleh Tim Riset MORA The Awakened Indonesia Research Funds (MORA The AIR Funds) UIN Walisongo Semarang melalui sebuah penelitian multidisipliner yang memadukan teknologi pencitraan, ilmu fisiologi, psikologi, dan kajian spiritual Islam.
Sebagai bagian dari persiapan penelitian, tim menggelar Focus Group Discussion (FGD) secara daring untuk mematangkan desain eksperimen, kesiapan perangkat, prosedur pengambilan data, serta strategi validasi teknologi sebelum diterapkan kepada peserta penelitian. Riset ini merupakan bagian dari program MORA The AIR Funds yang dikelola oleh Lembaga Pengelola Dana Pendidikan (LPDP) dan KEMENAG dengan Sampoerna University sebagai mitra teknologi.
Penelitian diketuai Prof. Dr. Musahadi, M.Ag. dan melibatkan sembilan peneliti dari dua perguruan tinggi. Tim UIN Walisongo terdiri atas Prof. Dr. Musahadi, M.Ag., Heni Sumarti, M.Si., Dr. Susilawati, M.Pd., Muhammad Izzatul Faqih, M.Pd., Widyastuti, S.Pd., dan Thooriq Nur Ali, S.Kom. Sementara tim Sampoerna University terdiri atas Panji Nursetia Darma, Ph.D., Muhammad Agni Catur Bhakti, Ph.D., dan Eunike Mutiara, Ph.D.
Dari Pertanyaan tentang Puasa Menjadi Pertanyaan Ilmiah
Puasa Ramadan merupakan praktik keagamaan yang dijalankan oleh umat Islam dalam skala global. Namun, dari perspektif ilmu pengetahuan, puasa juga merupakan kondisi fisiologis yang menarik karena tubuh harus beradaptasi dengan perubahan waktu makan, asupan energi, pola tidur, dan aktivitas harian.
Bagi mahasiswa, proses adaptasi tersebut berlangsung dalam lingkungan yang tidak sederhana. Mereka tetap menghadapi aktivitas perkuliahan, tugas akademik, kehidupan sosial, aktivitas asrama, serta kewajiban ibadah. Kondisi tersebut memunculkan pertanyaan: bagaimana tubuh merespons perubahan tersebut dan apakah perubahan fisiologis dapat dipetakan secara objektif menggunakan teknologi?
Pertanyaan inilah yang menjadi salah satu landasan penelitian. Tim tidak hanya ingin mengetahui apakah seseorang merasa lebih lelah, lebih tenang, atau mengalami perubahan konsentrasi selama berpuasa. Peneliti ingin melihat apakah perubahan subjektif tersebut memiliki jejak fisiologis yang dapat direkam, diukur, dan dianalisis secara kuantitatif.
EIT: Mencoba Melihat Perubahan yang Tidak Terlihat
Salah satu teknologi utama yang dikembangkan dalam penelitian adalah Electrical Impedance Tomography (EIT). Secara sederhana, EIT bekerja dengan memberikan stimulasi listrik berintensitas sangat rendah melalui elektroda yang ditempatkan pada permukaan tubuh, kemudian mengukur respons impedansi listrik dari jaringan. Perubahan impedansi tersebut dapat diolah melalui algoritma rekonstruksi untuk menghasilkan informasi mengenai perubahan distribusi sifat listrik jaringan.
Keunggulan EIT terletak pada sifatnya yang non-invasif dan tidak menggunakan radiasi pengion. Karena itu, teknologi ini memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi perangkat pemantauan fisiologis yang lebih portabel dibandingkan sejumlah teknologi pencitraan konvensional. Dalam penelitian ini, EIT diharapkan dapat memberikan informasi mengenai perubahan fisiologis secara dinamis, khususnya yang berkaitan dengan aktivitas gastrointestinal dan kondisi tubuh selama periode puasa. Namun, tantangan terbesar bukan hanya membuat alat dapat bekerja.
Tantangannya adalah memastikan bahwa sinyal yang direkam benar-benar merepresentasikan perubahan fisiologis yang ingin dipelajari. Karena itu, validasi menjadi salah satu agenda utama tim. “Alat yang Akurat Menentukan Data yang Berkualitas” Heni Sumarti, M.Si., yang menangani kesiapan teknis dan optimasi perangkat EIT, menekankan bahwa keberhasilan penelitian sangat bergantung pada kualitas instrumen. “Validasi alat di laboratorium adalah fondasi. Akurasinya menentukan kualitas seluruh data yang nanti kita kumpulkan,” ujarnya.
Dalam penelitian berbasis sensor, data dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti gerakan peserta, posisi tubuh, kualitas kontak elektroda, perubahan lingkungan, maupun gangguan sinyal. Karena itu, sebelum alat digunakan dalam kondisi penelitian sebenarnya, sistem perlu dipastikan memiliki performa yang stabil dan dapat menghasilkan data yang konsisten. FGD menjadi momentum untuk membahas persoalan tersebut secara bersama-sama, termasuk bagaimana perangkat akan digunakan, bagaimana prosedur pengukuran dilakukan, serta bagaimana data dari beberapa instrumen akan disinkronkan.
Teknologi yang Dikembangkan Sejak 2020
Teknologi yang akan digunakan dalam penelitian ini bukan teknologi yang dibangun secara instan. Panji Nursetia Darma, Ph.D., penasihat teknis pengembangan perangkat dari Sampoerna University, menjelaskan bahwa pengembangan teknologi wearable EIT telah dilakukan oleh timnya sejak 2020. Berbagai pengembangan telah dilakukan, termasuk sistem wearable EIT, algoritma pencitraan dinamis real-time, gEIT Suit berbahan elastis, hingga Pocket EIT yang dirancang lebih ringkas dan hemat energi.
Rangkaian pengembangan tersebut menjadi fondasi untuk membawa teknologi EIT dari lingkungan laboratorium menuju penelitian berbasis kondisi nyata. Tahap berikutnya adalah menguji bagaimana sistem bekerja ketika digunakan dalam penelitian puasa. “Kami ingin melihat bagaimana puasa memengaruhi otak dan lambung secara bersamaan, termasuk bagaimana respons tubuh berubah ketika seseorang mendengarkan Al-Qur’an,” kata Panji.
Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa penelitian tidak hanya berorientasi pada pengembangan perangkat, tetapi juga pada pemanfaatannya untuk menjawab pertanyaan fisiologis yang spesifik. Ketika Otak, Lambung, dan Kondisi Psikologis Diamati Bersamaan.
Salah satu kekuatan penelitian ini adalah pendekatan multimodal. EIT akan digunakan bersama electroencephalography (EEG) dan ultrasonografi (USG). Di sisi lain, kondisi psikologis peserta juga akan diamati melalui instrumen yang relevan. Pendekatan tersebut memungkinkan peneliti melihat fenomena dari beberapa perspektif. Jika EIT memberikan informasi mengenai dinamika impedansi jaringan, EEG memberikan informasi mengenai aktivitas listrik otak. USG dapat menjadi salah satu metode pembanding untuk pengamatan struktur atau dinamika organ yang relevan.
Data tersebut kemudian dapat dianalisis bersama dengan informasi psikologis dan kondisi peserta. Dengan pendekatan ini, tim tidak hanya bertanya “apakah tubuh berubah selama puasa?”, tetapi bergerak lebih jauh menuju pertanyaan “bagaimana perubahan berbagai sistem tubuh tersebut berlangsung dan saling berhubungan?”
Empat Puluh Mahasiswa Menjadi Bagian dari Eksperimen
Penelitian akan melibatkan 40 mahasiswa laki-laki tingkat pertama yang tinggal di Ma’had Al-Jami’ah UIN Walisongo Semarang. Sebanyak 20 mahasiswa akan menjalani puasa Ramadan, sementara 20 mahasiswa lainnya menjalani intermittent fasting dengan pola 16:8. Pengukuran dilakukan pada beberapa tahap sehingga memungkinkan tim mengamati perubahan kondisi peserta dari waktu ke waktu. Pemilihan mahasiswa Ma’had juga memiliki alasan metodologis. Lingkungan Ma’had menyediakan konteks kehidupan yang relatif terstruktur sehingga aktivitas harian peserta dapat lebih mudah dipantau. Pada saat yang sama, peserta menghadapi kombinasi unik antara aktivitas akademik, rutinitas ibadah, kehidupan asrama, dan tuntutan adaptasi sebagai mahasiswa. Kondisi tersebut menjadi konteks yang menarik untuk mengkaji hubungan antara puasa, stres, adaptasi fisiologis, dan kondisi psikologis.
Al-Fatihah sebagai Bagian dari Eksperimen Fisiologis
Penelitian ini juga memiliki komponen yang jarang ditemui dalam penelitian teknologi kesehatan konvensional, yaitu pengamatan terhadap respons tubuh ketika peserta mendengarkan murotal Surah Al-Fatihah. Komponen ini ditempatkan sebagai kondisi eksperimental untuk mengeksplorasi perubahan respons fisiologis dan aktivitas otak. Tim akan mengamati data yang diperoleh melalui EEG dan instrumen fisiologis lainnya untuk melihat pola perubahan yang muncul.
Pendekatan tersebut bukan dimaksudkan untuk mengukur nilai spiritual seseorang melalui perangkat elektronik, melainkan untuk mengkaji secara empiris respons fisiologis yang menyertai pengalaman mendengarkan bacaan Al-Qur’an. Dengan demikian, penelitian tetap berada dalam koridor pengukuran ilmiah sekaligus membuka ruang dialog antara teknologi modern dan konteks spiritual Islam.
FGD sebagai “Ruang Uji” Sebelum Turun ke Lapangan
Bagi tim, FGD bukan sekadar agenda administratif. Forum ini menjadi semacam ruang uji konseptual sebelum penelitian benar-benar dilaksanakan. Berbagai kemungkinan kendala dibahas secara bersama-sama: bagaimana memastikan peserta mengikuti protokol, bagaimana memasang perangkat, bagaimana meminimalkan artefak gerakan, bagaimana menyinkronkan data EIT dan EEG, serta bagaimana menjaga kenyamanan peserta selama proses pengukuran.
Aspek etika penelitian pada manusia juga menjadi bagian penting dari keseluruhan desain. Dengan persiapan tersebut, tim berharap ketika penelitian memasuki tahap pengambilan data, setiap variabel dapat dikontrol sebaik mungkin dan data yang dihasilkan dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah.
Sains dan Spiritualitas dalam Satu Ruang Penelitian
Ketua tim, Prof. Dr. Musahadi, M.Ag., melihat penelitian ini sebagai bagian dari upaya membangun jembatan antara perkembangan sains dan tradisi spiritual Islam. “Ini bukan sekadar riset teknologi. Ini adalah upaya menjembatani sains modern dengan tradisi spiritual Islam, untuk menunjukkan bahwa keduanya bisa saling melengkapi demi kualitas hidup yang lebih baik,” tegas Musahadi. Bagi UIN Walisongo Semarang, pendekatan tersebut sejalan dengan semangat pengembangan keilmuan yang tidak memisahkan secara kaku antara ilmu agama, sains, dan teknologi. Puasa menjadi konteks keislaman sekaligus fenomena fisiologis. Teknologi menjadi instrumen untuk membaca fenomena tersebut. Sementara analisis ilmiah menjadi jembatan untuk menghubungkan keduanya dalam kerangka penelitian yang terukur.
Menuju Generasi Baru Pemantauan Kesehatan
Jika penelitian ini berhasil mencapai targetnya, teknologi yang dikembangkan berpotensi menjadi lebih dari sekadar perangkat penelitian. Tim membayangkan pengembangan lebih lanjut menuju sistem pemantauan kesehatan portabel yang dapat digunakan dalam berbagai penelitian mengenai respons fisiologis terhadap perubahan pola makan, aktivitas, stres, tidur, dan kondisi psikofisiologis. Dalam jangka panjang, pengembangan aplikasi mobile juga dapat memungkinkan data fisiologis dipantau dan dianalisis secara lebih fleksibel. Konsep tersebut membuka peluang lahirnya smart spiritual health monitoring, yaitu ekosistem pemantauan kesehatan yang memanfaatkan sensor dan teknologi digital dengan tetap mempertimbangkan konteks kehidupan spiritual masyarakat Muslim.
Dari Ma’had untuk Ilmu Pengetahuan
Penelitian ini pada akhirnya bukan hanya tentang sebuah alat. Ia adalah upaya memahami manusia secara lebih utuh—manusia yang memiliki tubuh, otak, emosi, aktivitas sosial, kebutuhan kesehatan, sekaligus kehidupan spiritual. Melalui kolaborasi UIN Walisongo Semarang dan Sampoerna University, tim peneliti berupaya menjadikan puasa Ramadan sebagai laboratorium alami untuk mempelajari kemampuan tubuh beradaptasi. Dari sebuah pertanyaan sederhana—“apa yang terjadi pada tubuh ketika kita berpuasa?”—lahir sebuah agenda penelitian yang mempertemukan teknologi EIT, EEG, USG, psikologi, fisiologi, dan studi keislaman.
FGD yang digelar menjadi salah satu langkah awal perjalanan tersebut.
Dari laboratorium menuju Ma’had, dari sinyal listrik menuju pemahaman fisiologis, dan dari teknologi menuju kemanfaatan, Tim MORA The AIR Funds UIN Walisongo sedang menyiapkan sebuah riset yang mencoba membaca “bahasa tubuh” manusia ketika berpuasa.