Tankelæser-maskine skal hjælpe lamme
Totalt paralyserede patienter skal hjælpes af tankelæser-maskine, der kan oversætte tanker til computergenereret tale.

Erik Ramsey med sin far Eddie i laboratoriet (Foto: Eddie Ramsey)

Forestil dig, at du ligger i en seng, er ved fuld bevidsthed, du kan høre alt, og du kan se alt, men du kan ikke bevæge en eneste del af din krop, kun hvis du er heldig, kan du blinke med øjnene.

De fleste af os vil nok synes, at det er beskrivelsen på vores værste mareridt, men for mennesker, som har fået skader på hjernestammen, er det en realitet. Locked-in kaldes fænomenet, hvor et fuldstændigt vågent sind er fængslet i en ubevægelig krop.

Tankelæsermaskine er målet

Philip R Kennedy fra Neural Signals Inc. i USA forsker i at skabe stemmeproteser, der kan oversætte tanker til tale. Han har de seneste fem år arbejdet på give talens brug tilbage til amerikanske Erik Ramsey, der som 16-årig blev totalt lam efter et trafikuheld. Men for at kunne gøre det, skal man forbinde Erik Ramseys hjerne direkte med en computer.

Derfor har Ramsey fået indopereret små elektroder langt inde i hjernen i det område, som har med talesprog at gøre, nærmere bestemt i det område, som bliver aktiveret, når Erik Ramsey siger et ord for sig selv og tænker på at sige det med munden.

Hvor taler vi i hjernen?

»Det var ikke helt let at finde området. For 90% af alle menneskers vedkommende sidder vores sprogcenter i venstre side af hjernen - omkring øret. Men vi kunne jo ikke være sikre med Erik, og han kunne jo ikke bare tale, mens vi lagde ham i en skanner, eller mens vi førte elektroden ned i hjernen på ham,« forklarer Philip R. Kennedy i en pause ved Brain Machine Interfaces konferencen i Ystad.

»Men til sidst lykkedes det os at lokalisere det område i Eriks hjerne, der former ordene i hans mund, men Erik kan ikke sende signalet videre ned til musklerne. Derfor forsøger vi at skabe en genvej, så vi kan slippe Eriks ord ud af hans hjerne og hen til en computer, der kan sige ordene for ham.«

LÆS OGSÅ: Sociale robotter i støbeskeen

Skal øve lang tid

Erik Ramsey øver tre gange om ugen i Philip R. Kennedys laboratorium i Duluth i USA, hvor han igen og igen forsøger at tænke på at sige f.eks. et 'A', hvorpå computeren opfanger hans hjernesignaler og omsætter dem til lyd.

Fakta

VIDSTE DU

I tilgift til taleprogrammet, har forskerne også skabt et lille musikprogram til Erik.

»Vi fik at vide, at Erik inden sin trafikulykke havde været meget glad for musik, og at det sikkert var en af de ting, han savnede meget. Så vi lavede et program til ham, hvor han blot behøvede at tænke musikalske toner og harmonier, så oversatte computeren det til musik for ham. Og selv om Eriks yndlingsband er Slipknot, så laver han faktisk noget utroligt smukt og afslappende musik, som vi kan finde på at afspille, når vi har brug for at slappe lidt af i laboratoriet,« forklarer Philip R. Kennedy.

Umiddelbart virker det som om, at der er lang vej før Erik Ramsey kan få en computer til at afkode hans tanker til tale, men Philip R. Kennedy er fortrøstningsfuld. Han mener ikke, at vejen er så lang igen.

»Vi fin-tuner hele tiden teknikken. Vi arbejder for eksempel på at gøre apparaturet trådløst, så Erik vil kunne træne derhjemme og på den måde vil gøre hurtigere fremskridt.«

Når Erik Ramsey har lært at tænke klare, tydelige hjernesignaler for vokalerne, vil forskerne begynde at øve konsonanterne med ham. Når det så er på plads, og computerens syntetiske tale er finkalibreret med Ramseys hjernesignaler, forventer Philip R. Kennedy, at det vil gå med raske skridt mod at Erik Ramsey kan få en computer til at tale for sig.

Bliver det til at forstå?

Professor Ocke-Schwen Bohn er psykolingvist og fonetiker fra Aarhus Universitet. Han er knap så sikker på, at forskerne kan afkode et forståeligt sprog ud af Eriks tanker.

»Det ville jo være vidunderligt, hvis man med denne teknik kan give Locked-in patienter en mulighed for at udtrykke sig. Det virker dog som om, teknikken bruger en meget simplificeret sprogopfattelse. Det er en en-til-en opfattelse. Der er godt nok 5 vokalbogstaver på engelsk, men der er ca. 14 vokallyde på engelsk, alt efter hvilken dialekt man taler,« pointerer Ocke-Schwen Bohn.

Udtalen af vokalerne er afhængige af hvilke andre lyde, der omgiver det. Der er stor forskel på hvordan dobbelt-O udtales i wood og hvordan det udtales i tool.

»Nu kender jeg jo ikke til detaljerne i den måde, Philip R. Kennedy forsøger at skabe syntetisk tale ud fra Eriks hjernesignaler. Og i Eriks tilfælde vil blot en lille smule forståelig tale være et stort skridt fremad, men umiddelbart lyder fremgangsmåden lidt naiv i mine ører. Sproget vil sandsynligvis blive forsimplet til uforståelighed.«

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.