Wetenschappers hebben de gedachten gelezen van iemand zonder spraakvermogen en ze omgezet in woorden

Amerikaanse wetenschappers hebben voor een belangrijke medische primeur gezorgd. Ze zijn er voor het eerst in geslaagd om een man met een ernstige verlamming, die hem belet te spreken, zich te laten uitdrukken. Hoopvol nieuws voor de duizenden mensen die elk jaar hun spraakvermogen verliezen.

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF) heeft een systeem ontwikkeld waarmee een man die niet kan spreken, zich weer kan uitdrukken. Voor privacyredenen noemen ze deze persoon BRAVO 1. Hij is in de 30 en raakte op 20-jarige leeftijd verlamd na een vreselijk auto-ongeluk. 

Hoe werkt het?

De technologie werd in de loop van enkele maanden ontwikkeld. Onderzoekers implanteerden eerst een netwerk van elektroden in het hersengebied dat betrokken is bij taalverwerking. Dit implantaat werd vervolgens aangesloten op een computer via een poort in het hoofd van de patiënt.

In sessies van 48 dagen registreerde het team 22 uur lang de hersenactiviteit van BRAVO1 terwijl hij probeerde een lijst van 50 veelvoorkomende woorden uit te spreken, zoals “water”, “familie” of “goed”. Met deze woordenschat is het mogelijk om meer dan duizend zinnen te genereren. De computer decodeerde vervolgens de hersengolven die normaliter het spraakkanaal aansturen, d.w.z. de minuscule spierbewegingen van de lippen, de kaak, de tong en het strottenhoofd die elke medeklinker en klinker vormen.

Zodra de fase van het decoderen van hersenactiviteit met betrekking tot woorden was voltooid, werd de patiënt gevraagd om zinnen te maken. 

Na vele pogingen was de computer uiteindelijk in staat om de hersenactiviteit van BRAVO1 in woorden om te zetten en zo zinnen te vormen.

De onderzoekers stelden de patiënt vervolgens vragen, die hij met succes beantwoordde. Een van de eerste vragen was: “Hoe gaat het vandaag met je?, waarna de woorden “Het gaat heel goed met me” op het computerscherm verschenen.

Momenteel worden zijn woorden gedecodeerd met een gemiddelde nauwkeurigheid van 74 procent en met een snelheid van vijftien woorden per minuut. Het beste behaalde resultaat was een nauwkeurigheid van 93 procent en een snelheid van 18 woorden per minuut. Het team werkt nu aan het vergroten van de woordenschat en de spreeksnelheid van het systeem.

Teken van hoop

Alvorens het systeem te testen, kon BRAVO1 spreken door letters op een computerscherm aan te wijzen via een staaf die was bevestigd aan een pet op zijn hoofd. Andere apparaten kunnen ook de oogbewegingen van patiënten lezen.

Maar het door de Amerikaanse onderzoekers ontwikkelde systeem is veel doeltreffender. Het is ook gebaseerd op een meer natuurlijke benadering van spraak, in die zin dat het de bedoeling is om hele woorden en zinnen te transcriberen in plaats van afzonderlijke letters.

Op lange termijn denken de wetenschappers dat hun systeem duizenden mensen die hun spraakvermogen zijn verloren in staat zal stellen om opnieuw zich uit te drukken.

“Deze techniek is veelbelovend voor het herstellen van communicatie door gebruik te maken van de natuurlijke mechanismen van spraak in de hersenen”, zei Edward Chang, een neurochirurg aan de UCSF.

Lees ook: Verlamde man krijgt tastzin in zijn hand terug door breinimplantaat

Meer
Lees meer...
Markten