Mensen die "groenten" worden genoemd, dat wil zeggen degenen die in een stabiele vegetatieve toestand verkeren, kunnen geen vinger opsteken - zelfs hun ogen niet. Men dacht ook dat ze volledig bewusteloos waren totdat Adrian Owen, momenteel aan de Western University in Londen, Canada, de hersenen van vegetatieve mensen met een fMRI-scanner onderzocht en hen vroeg zich voor te stellen dat ze tennis speelden. Zijn team was de eerste die aantoonde dat sommige van deze mensen nog steeds 'daar' zijn, hun bewustzijn en geest intact.
Owen's teams en anderen werken momenteel aan een draagbare gedachtenlezer om deze mensen te helpen communiceren. MRI-machines vullen een hele kamer, dus draagbare apparaten gebruiken EEG-elektroden op het oppervlak van de schedel die als een pet worden gedragen. Owens nieuwste apparaat maakt gebruik van vibrerende kussentjes op elke hand, en een persoon in een ogenschijnlijk vegetatieve toestand wordt gevraagd om aandacht te besteden aan het linker of rechter kussentje door "nee" of "ja" te antwoorden op de vraag.
De drive om technologie voor het lezen van gedachten te ontwikkelen heeft bredere toepassingen dan deze specifieke klinische setting, en er zijn de afgelopen jaren methoden ontwikkeld om te bepalen wat iemand tot op zekere hoogte hoort, leest of denkt. New Scientist stelt voor om door deze lijst te lopen.
De betekenis decoderen
In 2012 vonden João Correia van de Universiteit Maastricht in Nederland en zijn collega's een interessante manier om erachter te komen of er activiteit in de hersenen is die verband houdt met de betekenis van een woord. Ze gebruikten tweetalige vrijwilligers en legden hun hersenactiviteit vast op een fMRI-scanner terwijl ze luisterden naar de namen van vier dieren - stier, paard, haai en eend - in het Engels. Het was mogelijk om voor elk dier de karakteristieke patronen van de hersenen te bepalen. Dezelfde patronen werden gereproduceerd toen vrijwilligers de namen van dezelfde dieren in het Nederlands hoorden. Bijgevolg reproduceerden de hersenen de concepten van de betekenis van de genoemde woorden. Op een dag zullen we leren hoe we hele zinnen in realtime kunnen transcriberen, zegt Correia.
Afluisteren op de innerlijke stem
Promotie video:
Om naar iemand te kunnen luisteren, moet je zachter praten. De patronen van hersenactiviteit van vandaag kunnen vertellen wat je stille innerlijke stem zegt. Bepaalde neuronen in uw hersenen worden geactiveerd als reactie op verschillende eigenschappen van geluid, zoals frequentie. In 2014 ontwikkelde een groep onder leiding van Brian Pasley van de University of California, Berkeley een algoritme dat patronen van neurale activiteit kan decoderen en kan bepalen op welke geluiden de hersenen reageren. Ze vroegen zeven mensen die hersenimplantaten hadden om epilepsie te behandelen, hardop voor te lezen uit het Gettysburg-adres terwijl ze hun hersenactiviteit vastlegden, en gebruikten een algoritme om te bepalen welke patronen van hersenactiviteit bij welke woorden pasten. De wetenschappers vroegen mensen vervolgens om de tekst stilletjes voor zichzelf te lezen en konden met behulp van een algoritme bepalen welke woorden mensen lazen. Het zal nog enige tijd duren voordat al deze technologie in één apparaat past, maar wetenschappers hopen dat het ooit mensen zal toestaan die het fysiek niet kunnen, communiceren.
Verlangens en vrije wil
Lekkere koffie? Denk er maar eens over na en de robot zal het voor je doen. Dit zou een van de gevolgen kunnen zijn van het ontwikkelen van een hersenimplantaat dat verlangens kan decoderen. In 2015 implanteerden Richard Andersen van het California Institute of Technology en zijn team een paar kleine elektroden bij twee mensen in de posterieure pariëtale cortex. Ze registreerden de activiteit van honderden individuele neuronen en de computer vertaalde die. Voor Eric Sorto vertaalde hij zijn verlangens in bewegingen van een robotachtig lidmaat. De tweede persoon was in staat verlangens te herkennen terwijl hij probeerde het dilemma van de gevangene op te lossen.
Muziek leraar
Of je nu muzikant of student bent, je hebt minstens één keer gedacht dat er een gemakkelijkere manier zou moeten zijn om te leren. Misschien komt het uit. In 2016 ontwikkelden Beste Yuksel en Robert Jacob van Tufts University in Massachusetts BACh - Brain Automated Chorales - dat mensen helpt te leren door te meten hoe sterk hun brein actief is. Sensoren worden op het voorhoofd van een persoon geplaatst om zuurstofniveaus in de prefrontale cortex te meten, en het volgende onderwerp wordt alleen ter studie aangeboden als de niveaus dalen, wat aangeeft dat u klaar bent om nieuwe informatie te ontvangen. De onderzoekers testten hun apparaat op studentpianisten die sneller en nauwkeuriger leerden met BACh.
Verzegel met de kracht van gedachten
In februari van dit jaar meldden Jamie Henderson, een neurochirurg aan het Stanford University Medical Center, en zijn collega's dat drie verlamde mensen hebben geleerd te typen met alleen hun gedachten en een hersenimplantaat. Een siliconenzakje met honderden elektrische sensoren werd geïmplanteerd in de primaire motorische cortex, het deel van de hersenen dat beweging regelt. Toen dachten mensen erover om verschillende delen van hun lichaam te verplaatsen, en de computer vertaalde die gedachten in cursorbewegingen op het scherm. Gedurende de dag leerden de deelnemers hoe ze de cursor correct konden besturen en tot acht woorden per minuut konden typen.
Ilya Khel
