Tankelesermaskin skal hjelpe lamme

Totalt paralyserte pasienter skal hjelpes av tankelesermaskin som kan oversette tanker til datagenerert tale.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

(Illustrasjon: iStockphoto)

Forestill deg at du ligger i en seng, ved full bevissthet. Du kan høre alt, og du kan se alt, men du kan ikke bevege en eneste del av kroppen din.

Hvis du er heldig, kan du blunke med øynene.

De fleste av oss vil nok synes det er beskrivelsen av vårt verste mareritt, men for mennesker som har fått skader på hjernestammen, er det en realitet.

Locked-in kalles fenomenet, hvor et fullstendig våkent sinn er fengslet i en ubevegelig kropp.

Tankelesermaskin er målet

Philip R. Kennedy fra Neural Signals Inc. i USA forsker på å skape stemmeproteser som kan oversette tanker til tale.

Han har de siste fem årene arbeidet med å gi talens bruk tilbake til amerikanske Erik Ramsey, som 16 år gammel ble totalt lam etter en trafikkulykke.

Men for å kunne gjøre det, må man knytte Ramseys hjerne direkte til en datamaskin.

Derfor har han fått operert inn små elektroder langt inne i hjernen, i det området som har med talespråk å gjøre, nærmere bestemt i det området som blir aktivert når han sier et ord for seg selv og tenker på å si det med munnen.

Hvor snakker vi i hjernen?

– Det var ikke helt lett å finne området. For 90 prosent av alle menneskers vedkommende sitter språksenteret vårt på venstre side av hjernen, omkring øret.

– Men vi kunne jo ikke være sikre med Erik, og han kunne jo ikke snakke i vei mens vi la ham i en skanner, eller mens vi førte inn elektroder i hjernen på ham, forklarer Kennedy i en pause ved Brain Machine Interfaces-konferansen i Ystad.

– Men til slutt klarte vi å lokalisere det området i hjernen hans som former ordene i hodet hans, men Erik kan ikke sende signalet videre ned til musklene.

– Derfor forsøker vi å skape en snarvei, slik at vi kan få ordene ut av hjernen hans og til en datamaskin som kan si ordene for ham.

Må trene i lang tid

Ramsey trener tre ganger i uken i Philip R. Kennedys laboratorium i Duluth i USA, hvor han igjen og igjen forsøker å tenke på å si for eksempel en «A». Deretter fanger datamaskinen opp hjernesignalene hans og oversetter dem til lyder.

Det virker som en lang vei å gå før Ramsey kan få en datamaskin til å avkode tankene hans, men Philip R. Kennedy er håpefull. Han tror ikke veien er så lang nå.

– Vi finsliper hele tiden teknikken. Vi arbeider for eksempel med å gjøre apparatet trådløst, slik at Erik skal kunne trene hjemme og dermed kunne gjøre framskritt raskere.

Når Ramsey har lært å tenke klare, tydelige hjernesignaler for vokalene, vil forskerne la ham begynne med konsonantene.

Når det er på plass, og datamaskinens syntetiske tale er finkalibrert med Ramseys hjernesignaler, tror Kennedy at det vil gå raskt mot at Erik Ramsey kan få en datamaskin til å tale for seg.

Blir det mulig å forstå?

Professor Ocke-Schwen Bohn er psykolingvist og fonetiker fra Aarhus universitet. Han er ikke like sikker på at forskerne kan avkode et forståelig språk fra Eriks tanker.

– Det ville jo være vidunderlig hvis man kan gi locked-in pasienter en mulighet til å uttrykke seg. Det virker imidlertid som om teknikken bruker en svært forenklet språkoppfatning. Det er en en-til-en-oppfatning.

– Det er riktignok fem vokalbokstaver på engelsk, men det er ca. 14 vokallyder på engelsk, alt etter hvilken dialekt man snakker, poengterer Bohn.

Uttalen av hver vokal er avhengig av hvilke andre lyder som omgir den. Det er stor forskjell på hvordan dobbel «o» uttales i Wood og hvordan det uttales i tool.

– Nå kjenner jeg ikke til detaljene i den måten Kennedy forsøker å skape tale syntetisk fra Eriks hjernesignaler. Og i Eriks tilfelle vil bare noenlunde forståelig tale være et stort skritt fremover, men umiddelbart lyder fremgangsmåten litt naiv i mine ører. Språket vil sannsynligvis bli forenklet til uforståelighet.

Kreativt potensial

I tillegg til taleprogrammet har forskerne også laget et lite musikkprogram til Ramsey.

– Vi fikk høre at Erik før trafikkulykken hadde vært veldig glad i musikk, og at det sikkert var en av de tingene han savnet mest.

– Så vi laget et program hvor han bare trengte å tenke musikalske toner og harmonier, så oversatte datamaskinen det til musikk for ham.

– Og selv om Eriks yndlingsband er Slipknot, så lager han faktisk utrolig vakker og avslappende musikk, som vi kan spille på kontoret når vi trenger å slappe av litt, forklarer Philip R. Kennedy.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanse og lenker

Konferansen Brain Machine Interfaces i Ystad i Sverige

Om Philip R. Kennedy

Powered by Labrador CMS