Vi fører en lydløs samtale med os selv inde i hovedet. Denne indre stemme kan vise sig at være nøglen til at give mennesker, der har mistet taleevnen, muligheden for at kommunikere igen.
Men ikke alle vores tanker egner sig til at blive hørt af andre.
Nu har forskere ved Stanford University i USA udviklet et system, der kan oversætte hjerneaktivitet til tekst og tale.
Systemet bygger på, at patienten koncentrerer sig om, hvordan ordene bliver udtalt. Men det kan være både tidskrævende og anstrengende.
Studiet peger på, at det i fremtiden måske er nok blot at tænke ordene stille for sig selv.
Et sådant system kan gøre det lettere og mere naturligt for mennesker med alvorlige tale- og bevægelseshandicaps at kommunikere, forklarer Erin Kunz fra Stanford University, som er én af forskerne bag studiet, i en pressemeddelelse.
»Beviser, at det er muligt«
I studiet kunne forskerne se, at systemet opfangede ord og sætninger, som blev sagt inde i hovedet, med op til 74 procents nøjagtighed.
»Det er utrolig spændende,« siger Asta Kristine Håberg.
Studiet beviser et koncept – at det faktisk er muligt at afkode indre tale, tilføjer hun.
Asta Kristine Håberg er professor ved Institut for Neuromedicin og Bevægelsesvidenskab ved Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet, NTNU.
Fejlprocenten er dog stadig forholdsvis høj, hvilket betyder, at meningen i sætningerne ofte ikke blev gengivet korrekt.
»Men det er sandsynligvis kun et spørgsmål om tid og træning,« siger Asta Kristine Håberg.
Er det tankelæsning, vi ser her?
»Ja, på en måde. Men det er ikke fri tankelæsning. Deltagerne fik besked på at læse noget for sig selv, tælle eller tænke på en yndlingsting. Det er altså ikke tilfældige indfald, som den kunstige intelligens har afkodet.«
Hun understreger også, at det ikke betyder, at man nu frit nu kan læse folks tanker. Det kræver både et kirurgisk indgreb i hjernen og avanceret teknologi, der arbejder sammen.
Kobling mellem hjerne og computer
Fire personer deltog i studiet. Tre af dem havde mistet taleevnen som følge af ALS, og én som følge af en blodprop i hjernen.
Deltagerne fik indopereret et implantat i hjernens motoriske barkområde, som kan kobles til en computer.
Systemet, som kaldes hjerne-computer interfaces (brain-computer interfaces eller BCI), muliggør direkte kommunikation mellem hjernen og en ekstern enhed, for eksempel en computer eller protese, ved at registrere og oversætte hjernesignaler til kommandoer.
Udviklingen på området har taget store skridt de seneste år.
»Den samlede viden om hjernen, kombineret med fremskridt inden for elektrod-teknologi og kunstig intelligens, gør det nu muligt at give folk stemmen tilbage, som de havde før. Det er helt nyt,« siger Asta Kristine Håberg.
Mundbevægelser, der svarer til lyde
Asta Kristine Håberg forklarer, hvordan systemet i det nye studie fungerer:
»Man indoperer en måtte med mikroelektroder, som lægges oven på hjernen. Derefter aflæses de elektriske signaler.«
Måtten ligger over de områder, der styrer, hvordan vi bevæger munden, når vi taler.
»Forskerne kigger på hjernesignaler, der svarer til, at du åbner munden, bevæger læberne eller tungen. Disse bevægelser repræsenterer bestemte lyde, som 'b' eller 'kj'. På baggrund af de lyde kan en kunstig intelligens regne ud, hvilke ord personen ville sige.«
Forskerne gik et skridt videre i det nye studie: De ville se, om systemet også kunne fange signaler fra vores indre stemme.
Deltagerne skiftede mellem at tænke på at udtale ordene og blot sige dem for sig selv inde i hovedet.
Det viste sig, at systemet kunne opfange signaler fra begge situationer. Signalene lignede hinanden, men den indre stemme kom fra et lidt andet sted i hjernen.
Der var flere grunde til, at forskerne ville undersøge indre tale, forklarer Asta Kristine Håberg.
»Vi ved, at områderne for indre tale i hjernen ligger tæt på de områder, der styrer tale. Derfor kan en neuroprotese, som denne elektrode-måtte, risikere at opsnappe ting, man egentlig ikke ønsker, andre skal høre.«
For en del patienter kan indre tale fungere bedre eller gøre, at de kan svare hurtigere og mere naturligt.
Tolker hjernesignaler i realtid
En kunstig intelligens blev trænet ved, at deltagerne sagde forskellige sætninger for sig selv. Disse data blev koblet med et tidligere datasæt, hvor man havde forsøgt at udtale ordene højt.
Herefter skulle deltagerne 'sige' sætninger i hovedet ud fra et ordforråd på 125.000 ord.
Systemet kunne i en vis grad læse den indre stemme, med en træfsikkerhed på 46–74 procent.
For eksempel blev sætningen: »I don’t know how long I’ve been here« gengivet korrekt. Andre gange var resultatet meningsløst: »We don’t have a strict budget« blev til »we don’t have a drill press but«.
Forskerne lavede derefter tests, som var designet til at sætte gang i den indre stemme, uden at deltagerne fik instruks om at tale i hovedet.
Når de skulle huske pile eller tælle geometriske figurer, registrerede dekoderen en indre stemme, der sagde 'op, ned, højre' eller 'én, to, tre'.
Deltagerne blev også bedt om at tænke på noget – som teksten til en sang eller et tidligt minde. Resultatet var som regel meningsløse sætninger, men med enkelte forståelige vendinger.
Studiet viser, at det er muligt at fange ord fra den indre stemme. Ulempen er, at systemet også kan opsnappe ord, som aldrig var tiltænkt at skulle siges højt.
Beskytte tanker med password?
Forskerne kom op med to idéer for at løse problemet. De viste, at dekoderen kan skelne mellem forsøg på at udtale ord og den indre stemme. På denne måde kunne de instruere systemet til at ignorere indre tale.
Alligevel foretrak deltagerne i studiet at kommunikere via den indre stemme, fordi det var mindre anstrengende.
Forskerne testede også en mulig løsning med password-beskyttelse. Hvis deltagerne ønskede at sige noget højt, skulle de først tænke på en kode i hovedet. Her var koden ‘chitty chitty bang bang’, en vending, der sjældent bruges i daglig tale.
Maskinen var i stand til at registrere, om koden blev sagt eller ej, i næsten 99 procent af tilfældene.
Forskelligt, hvor mange indre tanker
Asta Kristine Håberg mener, at et system, der kan oversætte indre tale, kan komme mange patienter til gavn. Men der kan også være ulemper.
»Mange af disse patienter er afhængige af mennesker omkring dem. Det kan ske, at noget ryger ud, som mennesker omkring dem ikke bryder sig om, og så kan man skabe flere problemer for sig selv.«
»Det bedste er, hvis kun dét, man faktisk ønsker at sige, kommer frem.«
Hvor vigtig er den indre stemme egentlig for, hvordan vi tænker? Er det ofte denne form, vores tanker tager, og har alle en indre stemme?
»Det er der meget diskussion om,« siger Asta Kristine Håberg.
Nogle tænker måske mere i billeder, for eksempel.
»Forskning tyder på, at det varierer fra person til person, og at nogle har en mere rig indre dialog end andre. Der er nok et spektrum for, hvad der er normalt, hvor meget der er verbalt, og hvor meget der ikke er.«
©Forskning.no. Oversat af Stephanie Lammers-Clark. Læs den oprindelige artikel her.
