Amerikaanse biologen hebben een neurochip gemaakt die in staat is om signalen van het gehoorcentrum van de hersenen in realtime te lezen en te ontcijferen wat de eigenaar hoort of zegt. Deze technologie zal de kracht van spraak teruggeven aan verlamde en domme mensen, schrijven wetenschappers in het tijdschrift Nature Communications.
In de afgelopen 10 jaar zijn neurofysiologen erin geslaagd een echte doorbraak te maken op het gebied van het creëren van neuro-interfaces - een reeks microchips, speciale elektroden en computerprogramma's waarmee cyberledematen, kunstmatige ogen en zelfs die zintuigen die in de natuur geen analogen hebben - warmtebeeldcamera's en Röntgenbeeldvormers.
In maart 2013 waren Braziliaanse en Amerikaanse wetenschappers bijvoorbeeld in staat om de hersenen van twee ratten die duizenden kilometers van elkaar verwijderd zijn, te combineren tot een soort 'lokaal netwerk', of, zoals de wetenschappers deze constructie zelf noemden, 'organische computer', en ze te leren informatie.
Later creëerden ze een soortgelijke 'collectieve geest' door de hersenen van drie apen te combineren, en twee jaar geleden waren andere onderzoekers in staat om het beschadigde deel van de hippocampus, het geheugencentrum in de hersenen van muizen, te vervangen en ze te verlossen van het 'marmotsyndroom', het onvermogen om nieuwe informatie te onthouden.
Dergelijke successen, zoals Chartier opmerkt, deden veel wetenschappers nadenken over de vraag of het mogelijk is om gedachten rechtstreeks uit de spraakcentra van de hersenen te lezen en ze te articuleren. De praktijk heeft uitgewezen dat het oplossen van dit probleem een veel moeilijkere onderneming bleek te zijn dan het verbinden van nieuwe armen en benen aan het lichaam van een verlamde patiënt.
In de lente van dit jaar konden Chartier en zijn collega's het oplossen door het feit dat ze niet probeerden hersensignalen te ontcijferen en woorden en letters direct te 'lezen', maar suggereerden dat onze spraakcentra geen specifieke geluiden coderen, maar instructiesets voor de spieren van de mond, het strottenhoofd van de tong. en stembanden. Hierdoor konden ze voor het eerst "eerlijk" gedachten lezen uit de hersenen van verschillende epileptici.
Na vergelijkbare successen te hebben behaald, probeerden Californische neurofysiologen dezelfde techniek toe te passen om niet alleen gedachten uit het spraakcentrum van vrijwilligers te lezen, maar ook uit die delen van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor het verwerken van informatie van de gehoororganen.
Met de steun van drie patiënten bij wie de elektroden van het hoorcentrum waren geïmplanteerd, begonnen de wetenschappers de activiteit van dat deel van de hersenschors te volgen terwijl de vrijwilligers vragen van Chartier en zijn collega's hoorden of beantwoordden.
Promotie video:
Door deze signalen op te nemen en met elkaar te vergelijken, hebben neurofysiologen een algoritme ontwikkeld dat de commando's van de hersenen "ontcijfert" in een taal die begrijpelijk is voor een computer. In tegenstelling tot de vorige versie van dit programma, kan het nieuwe geesteskind van Californische neurofysiologen niet alleen de 'afgeluisterde' gedachten van vrijwilligers uiten, maar ze ook in tekst omzetten door vragen en antwoorden te vergelijken.
Hoewel dit systeem een vrij kleine "woordenschat" heeft, kan het tegelijkertijd in realtime werken en veel minder vaak fouten maken dan andere soortgelijke systemen. Gemiddeld leest ze ongeveer drie van de vier woorden, lettergrepen en klanken in een zin correct, wat voldoende is voor communicatie.
Verdere "training" van het algoritme, zoals Chartier hoopt, zal het mogelijk maken om deze neuro-interface te gebruiken voor gratis communicatie met paralytics, slachtoffers van beroertes of domme mensen die niet meer kunnen praten door een trauma aan de schedel of de stembanden.