Gedachten lezen kan

Iemands hersenactiviteit, wanneer gemeten met talloze kleine implantaten, verraadt zijn gedachten. Amerikaanse wetenschappers lukte het op die manier om tientallen woorden te ontfutselen uit de breinen van een groep vrijwilligers. Het onderzoek is vooral hoopgevend voor mensen die niet meer kunnen praten, maar toch hun gedachten met anderen willen delen.
GDLK1Jean-Dominique Bauby vertelt zijn verhaal met een knipperend oog.
Toen het lichaam van Jean-Dominique Bauby na een herseninfarct compleet verlamd was, op zijn linkeroog na, schreef hij een boek. Aangezien hij niet kon spreken, formuleerde de Fransman elk woord dat hij wilde zeggen met de hulp van een assistent. Op een bordje liep elke afzonderlijke letter van het alfabet af tot hij met zijn oog knipperde bij de letter die hij bedoelde. In totaal kostte het Bauby meer dan 1600 uur en 200.000 oogknippers om zijn gedachten en verhaal met de rest van de wereld te delen.
Dat is bewonderenswaardig, maar niet erg praktisch. Honderdduizenden mensen die hun vermogen tot spreken zijn kwijtgeraakt – zoals bijvoorbeeld door de spierziekte ALS – hebben zware moeite met communiceren. De beroemde astronoom Stephen Hawking heeft het goed voor elkaar met zijn vernuftige spraakcomputer, maar haalt zelfs daarmee slechts 15 woorden per minuut.
GDLK2
De wetenschappers gebruikten elektroden als een afluisterapparaat voor het brein. Dat kan sneller
De nieuwe techniek van Brian Pasley en zijn collega’s van Berkeley University in de Verenigde Staten kan dat allemaal veranderen. Door hersenactiviteit te meten lukte het de onderzoekers om de woorden waaraan iemand denkt in een fractie van een seconde op een beeldscherm te zetten.
De methode maakt gebruik van het feit dat mensen die ooit konden praten, hun eigen spraak nog altijd in hun hoofd kunnen horen. Bij gezonde mensen gebeurt dat ook: vlak voordat de woorden van je tong rollen, speel je ze eerst af in je eigen gehoorcentrum, alsof de woorden al gesproken zijn.
Om zichtbaar te maken wat iemand wil zeggen – zo redeneerden de wetenschappers – hoef je dus alleen maar te begrijpen wat er zich precies in het gehoorcentrum afspeelt wanneer deze bepaalde woorden registreert. En dat is de onderzoekers nu globaal gelukt, schrijven ze in het tijdschrift PLoS Biology.

Implantaat als afluisterapparaat
Pasley vroeg hulp van epilepsiepatiënten, die voor een standaardprocedure sowieso al hun brein lieten doorlichten. Zo’n procedure houdt in dat een chirurg tientallen tot honderden kleine elektroden in de temporale kwab van de patiënt implanteert. De elektroden meten dan vervolgens de hersenactiviteit gedurende een week om te zien waar de epileptische aanvallen precies vandaan komen.
Het gehoorcentrum bevindt zich ook in die temporele kwab bevindt, dus meeluisteren met wat zich daar afspeelt was nog maar een kleine stap verwijderd van de controleprocedure zelf. Pasley had enkel expliciete toestemming van de epilepsiepatiënten nodig.
De onderzoeker liet vervolgens zijn groep van 15 deelnemers luisteren naar een gesprek van vijf à tien minuten. Tegelijk legde hij de activiteit van het gehoorcentrum vast. Daarna kwam het belangrijkste gedeelte: aan de hand van de elektrische hersenactiviteit aldaar het gesprek reconstrueren. Zoiets is haalbaar omdat uit eerder onderzoek blijkt dat het gehoorcentrum bij bepaalde klanken op een vaste manier reageert. Pasleys computerprogramma koppelt daarom razendsnel opnames van hersenactiviteit aan de juiste klanken.
GDLK3
Boven: het woord zoals je het uitspreekt. De twee plaatjes eronder zijn reconstructies aan de hand van hersenactiviteit. Brian Pasley, UC Berkeley
Geen telepathie
Om aan te tonen hoe goed zijn programma hierin is, deed Pasley een proef waar paranormale gedachtelezers jaloers van zouden worden. In de ene kamer sprak iemand een woord uit terwijl de proefpersonen luisterden. De daarop reagerende hersenactiviteit in het gehoorcentrum werd vervolgens door de computer in een andere kamer geanalyseerd, waarna de machine op basis daarvan het gesproken woord raadde.
In driekwart van de gevallen zat hij goed. Pasley denkt dat als hij de computer langer zou blootstellen aan klanken en hersenactiviteit, deze op een gegeven moment feilloos zou werken.
De gereconstrueerde klanken van het programma zijn niet te verstaan (zoals je hier kan horen), maar dat is in principe geen probleem voor herkenning. De digitale gedachtelezer maakt gebruik van een archief microfoonopnames vol helder uitgesproken woorden. Een snelle berekening en de computer weet welk archiefwoord het meest overeenkomt met de klank die hij zojuist uit het hersensignaal heeft gereconstrueerd.
Pasley vergelijkt dit proces met wat de componist Ludwig van Beethoven deed toen hij zijn gehoor kwijt was geraakt: als hij iemand piano zag spelen, kon hij op basis daarvan de klanken in zijn hoofd afspelen.
Pasley’s techniek herkent op dit moment slechts 47 woorden die in iemands gedachten kunnen opduiken. Ter vergelijking: het vocabulaire van de meeste mensen reikt ergens tussen de tien- en twintigduizend woorden.

Echt gedachten lezen zit er dus nog niet bij, maar Pasley zegt vooral te willen laten zien dat zijn techniek in principe werkt. Zijn collega Robert Knight ziet de vondst positief in: “Als je uiteindelijk hele gesprekken kan reconstrueren op basis van hersenactiviteit, dan zouden duizenden patiënten met een spraakgebrek hiervan kunnen profiteren.”

Bron: Kennislink Ronald Velhuizen

Advertenties

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s