Toestel voor invaliden zet hersensignalen om in gesproken woorden

28-02-2008

Deze uitvinding maakt de besturing van rolstoelen d.m.v. hersensignalen mogelijk

Washington – Twee jonge uitvinders zijn momenteel bezig met het perfectioneren van een toestel dat toelaat het spraakvermogen terug te geven aan mensen die dit door een ziekte of aandoening hebben verloren. Het toestel, genaamd de ‘Audeo’, kan gedachten vertalen of, meer precies, zet hersensignalen om in een gesynthetiseerde spraak. Dezelfde technologie maakt het eveneens mogelijk een mechanische rolstoel te ontwikkelen die bestuurd wordt d.m.v. het onderscheppen van hersensignalen.

“Het eerste commercieel beschikbare spraaktoestel is voorzien voor midden 2008 en is speciaal ontwikkeld voor mensen die lijden aan ALS of aanverwante aandoeningen” aldus Callahan in een interview vanuit zijn kantoor in Champaign, Illinois (VS) waar hij 3 jaar gelden samen met Coleman de ‘Ambient Corporation’ oprichtte. Beide mannen zijn nu 25 jaar.

“Indien het ontwikkelingsproces goed verloopt moet het de patiënten een volledige woordenschat kunnen geven” voegde Callahan toe.

ALS – Amyotrofische Laterale Sclerose – kan de fysische motorische controle van de patiënten en hun mogelijkheid tot spreken ontnemen. Ook andere aandoeningen zoals traumatische hersenschade, hersenverlamming, beroertes of bepaalde ruggegraatletsels kunnen dit veroorzaken. Callahan en Coleman zijn erg gemotiveerd om die mensen te helpen. “We willen dat de technologie voor iedereen beschikbaar wordt. Daarom is onze doelstelling de ‘Audeo’ betaalbaar te maken voor iedereen,” klinkt het.

“De technologie staat nog niet op punt, dus de communicatiemogelijkheden die we kunnen aanbieden zijn momenteel nog beperkt, doch nuttig waar er geen andere opties zijn,” zegt hij.

De ‘Audeo’ maakt gebruik van sensoren gelocaliseerd in een nekband die gedragen wordt door de gebruiker. Deze sensoren detecteren elektrische impulsen in de stembanden. Deze worden overgebracht naar een computer die de signalen omzet in spraak. Gebruikers moeten echter niet vrezen dat het toestel hun gedachten kan lezen. “Het is een tussenstap tussen denken en effectief spreken. De wil om te spreken is bijgevolg noodzakelijk. Wanneer de persoon geen intentie heeft te zeggen wat hij/zij denkt volgt er geen signaal en kan er niet gecommuniceerd worden. Indien de persoon wel wil spreken zijn we in staat het instructiesignaal dat uitgezonden wordt door de hersen op te vangen.”

De reeds bestaande communicatietoestellen voor zwaar gehandicapte personen zijn meestal gebaseerd op een systeem waarbij een knop of een woord op een scherm geselecteerd moet worden. Andere systemen zijn ‘head-tracking’ of ‘eye-tracking’ waardoor de cursor op het scherm wordt bestuurd. “Voor sommige personen is het echter zelfs uitgesloten om deze handelingen te verrichten, zegt Callahan. Daarom trachten we een efficiënter systeem te ontwikkelen”

Hij schat dat het toestal nuttig zal zijn voor ongeveer 3 miljoen mensen in de Verenigde Staten en 60 miljoen personen wereldwijd. “Verschillende personen over de hele wereld lieten hun interesse reeds blijken”, aldus Callahan. “Onze eerste objectief is gericht naar het Engelstalige publiek, maar we beschikken over de technologie om dit door te trekken naar andere talen.”

Hun doel is “een gemeenschap te stichten van mensen”. “We willen alle mensen die dit toestel nodig hebben verenigen, zodanig dat ze met elkaar kunnen communiceren.”

Callahan en Coleman startten hun onderzoek als ingenieurstudenten aan de ‘University of Illinois Champaign-Urbana’ en kregen reeds verschillende onderscheidingen voor hun geleverde werk.

Het testen gebeurt onder meer in het ‘Rehabilitation Institute of Chicago’. Zij hopen eveneens meer algemene toepassingen te vinden voor hun technologie, zoals ‘silent cell-phone communication’. Tot dusver is hun volledige onderzoek door eigen middelen gefinanciëerd, maar er zijn wel plannen om extern kapitaal te gaan vergaren.

Callahan herinnert zich een 60-jarige man met hersenverlamming die communiceerde via een ‘touchscreen’ computer d.m.v. een aanwijzer vastgemaakt aan het hoofd. Callahan voorzag hem van een ‘Audeo” en stimuleerde hem om “ja” te zeggen. Via het computerscherm zei de man dat hij nog nooit eerder had gesproken. “In een korte tijdspanne lukte het ons om hem verschillende woorden te laten zeggen die later evolueerden naar volzinnen.”

“Wanneer je bedenkt hoe het leven zou zijn zonder spraakfunctie, is het niet moeilijk te achterhalen waarom we dit soort onderzoek doen”, zei Callahan. “Het besef dat iedereen in een dergelijke situatie kan terechtkomene en het feit dat er op dit moment reeds verschillende mensen in zo’n situatie verkeren is een enorme motivatie.”

Tot op heden is er geen richtdatum vastgelegd voor de commerciële productie van de rolstoel. Callahan hoopt in de toekomst een producent te kunnen vinden.

Vertaling: Katrien  De Mets

Share