Spraakcomputer die gedachten kan lezen is een stap(je) dichterbij
De spraakmachine die iemands innerlijke stem uitleest uit het brein en hem omzet in gesproken woord is weer iets dichterbij gekomen. Al wijzen onafhankelijke experts er wel op dat het ditmaal wel een héél klein stapje vooruit is.
Minder futuristisch is de vondst die neurowetenschapper Edward Chang van de Universiteit van Californië in San Francisco deze week beschrijft er niet om. Chang en zijn team slaagden erin een computer de antwoorden op negen verschillende vragen af te laten lezen in het brein. In tweederde tot driekwart van de keren lukte dat naar behoren, schrijft het team in Nature Communications.
Het is een demonstratie van het “in realtime decoderen van spraak tijdens een interactieve conversatie”, stelt het team trots in zijn onderzoeksverslag. Maar Nederlands neurowetenschapper Nick Ramsey (Universiteit Utrecht) houdt de kurk nog even op de fles: “Het is een mooie technische prestatie, maar het is die laatste 30 procent van de keren dat het niet lukt, waar het heel lastig wordt.”
De jongste jaren is er veel te doen over machines die de ‘gedachten lezen’ van ernstig verlamden en die omzetten in spraak - al is gedachten lezen niet helemaal correct, benadrukt Ramsey: “Het gaat hier om hardop praten in je hoofd.”
Bij experimenten met vrijwilligers die elektrodes in het brein krijgen – in de regel vanwege een behandeling voor een andere aandoening, zoals epilepsie – lukt het zowaar om signalen af te tappen waarmee de patiënt normaal gesproken taal overbrengt. Dat wekt de hoop dat verlamde of anderszins sprakeloze patiënten ooit hun innerlijke stem direct kunnen omzetten in gesproken woord. De chirurg plaatst daartoe een soort matje met enkele honderden zeer dunne elektrodes op de spraakgebieden van het brein.
Erg positief
Chang slaagde erin de gedachten af te lezen van drie epilepsiepatiënten, die overigens gewoon konden praten, nadat ze een vraag hadden gekregen. Het ging om eenvoudige, gesloten vragen zoals ‘naar welk muziekinstrument luister je graag?’ De patiënten konden op de vragen in totaal 24 antwoorden geven. Door mee te wegen wat de vraag was, kon de computer beter beredeneren welk antwoord de patiënt probeerde te geven: het antwoord ‘zeven’ valt bijvoorbeeld af als antwoord op de muziekinstrument-vraag.
Dat is allemaal “wel erg positief voorgesteld”, vindt Ramsey, die aan vergelijkbare spraakherkenningssystemen werkt. Zo speelden de Amerikanen in feite een beetje vals. De vrijwilligers moesten de antwoorden eerst hardop uitspreken, waardoor de computer extra informatie kreeg, in de vorm van hersenactiviteit uit het gehoorcentrum van het brein. “Deze mensen hoorden zichzelf praten. En bij iemand die echt verlamd is, kan dat niet”, zegt Ramsey.
Bovendien vraagt de wetenschapper zich af in hoeverre het spraakrepertoire van de computer is uit te breiden tot meer dan 24 antwoorden. “Je moet niet denken dat je hier in het dagelijkse leven al veel aan hebt. Zolang je een klein aantal duidelijke antwoordcategorieën definieert, gaat het nog. Maar als je die wilt uitbreiden, beginnen al die hersensignalen op een gegeven moment op elkaar te lijken.”
Spraakprothese
Chang gokt er echter op dat de ‘spraakprothese’, zoals hij het noemt, het in werkelijkheid juist veel beter zal doen dan in de experimenten, omdat echte patiënten alle tijd hebben om te oefenen. “Onze resultaten zijn een belangrijke stap naar de ontwikkeling van een klinisch relevante spraak-neuroprothese.”
En ja, daarbij trekt men alles uit de kast, erkent Changs collega David Moses desgevraagd per e-mail. “Ons doel was te laten zien dat we bij één taak meerdere modaliteiten uit het brein kunnen decoderen, waarbij de ene modaliteit de andere kan versterken.”
Eenstemmig zijn Moses en Ramsey in hun verwachting voor de lange termijn: een hersenprothese die de drager in staat stelt simpele gesprekken te voeren. Dat is een stuk beter dan de huidige technieken, waarbij verlamde patiënten een spraakcomputer bedienen met hun ogen of een nog werkende spier, vindt Chang. “Die zijn vaak langzaam en onnatuurlijk en vereisen dat patiënten boodschappen spellen in een tempo langzamer dan acht woorden per minuut”, schrijft hij. “Een ideale spraakprothese zou in staat zijn spontane, natuurlijke spraak te decoderen.”