Nederlanders laten patiënten woorden spellen via hersenscanner

Nederlandse onderzoekers zijn erin geslaagd om een spellingcomputer te ontwikkelen die woorden kan spellen door hersenactiviteit te meten. Zo kunnen patiënten die door een verlamming niet kunnen spreken, toch communiceren.

De spellingcomputer is voornamelijk handig voor patiënten die op geen enkele wijze meer signalen aan de buitenwereld kunnen overbrengen, zo blijkt uit een recent openbaar gemaakte publicatie. Een voorbeeld hiervan is het locked-in-syndroom, waarbij het lijkt alsof patiënten in een coma liggen, terwijl hun hersenactiviteit en gedachten veelal onaangetast blijven. De onderzoekers, werkzaam aan de Universiteit Maastricht, gebruikten een hersenscanner en een zelfontwikkelde techniek om letters aan de hersenen van dergelijke patiënten te kunnen ontfutselen.

Er wordt daarbij gebruikgemaakt van een fmri-scanner, die vaak ingezet wordt om de hersenactiviteit bij mensen te meten. Omdat deze normaal gesproken alleen, door het meten van veranderingen in de bloedcirculatie, kan meten op welke plaatsen in de hersenen de activiteit het grootst is, moesten de wetenschappers zelf een spellingmechanisme ontwikkelen.

Door middel van het koppelen van letters aan specifieke mentale opdrachten konden letters uit hersenactiviteit worden gedecodeerd. Een voorbeeld hiervan is het koppelen van de letter 'e' aan een mentale opdracht waarbij de proefpersoon zich iets moest inbeelden waarbij beweging noodzakelijk is. Ook het aantal seconden van inbeelding is hierbij belangrijk. Mocht een patiënt deze letter willen spellen, dan zorgt de bijbehorende mentale opdracht voor hersenactiviteit in het gebied dat voor beweging verantwoordelijk is, waarbij de spellingcomputer het gegenereerde 'hersenpatroon' herkent en koppelt aan de daarbij horende letter.

Volgens de wetenschappers kost het weinig tijd om patiënten aan het door hun ontwikkelde systeem te laten wennen. Daardoor hoeft er niet lange tijd gekalibreerd te worden alvorens mensen met de spellingcomputer aan de slag kunnen. Omdat gebruikers een kaart te zien krijgen waarbij letters met bijbehorende opdracht worden getoond, hoeven zij tevens zelf niets te onthouden. Het nadeel van het systeem is dat het lang duurt voordat een letter gedecodeerd is.

De techniek is een voorbeeld van het gebruik van hersenactiviteit om een bepaalde output te genereren. Omdat wetenschappers een steeds gedetailleerder beeld krijgen van de activiteit van de hersenen, kunnen gedachten ingezet worden om computers te besturen. Naast spellingcomputers kunnen bijvoorbeeld robotledematen worden aangestuurd. Op termijn moeten dergelijke technieken ervoor zorgen dat mensen met een verlamming of andere motorische beperkingen hun hersenen kunnen gebruiken om de handicap te compenseren.