Een bijzondere operatie heeft de 45-jarige Casey Harrell zijn stem weer teruggeven. De Amerikaan kan vanwege de ziekte ALS niet meer duidelijk praten. 

Zou jij een operatie ondergaan waarbij er elektroden direct op je hersenen worden geplaatst om weer te kunnen praten? Onderzoekers van de University of California, Davis (VS) ontwikkelden een nieuwe brain-computer interface (BCI) die verlamde mensen opnieuw kan laten ‘praten’. Hun eerste patiënt was de Amerikaanse Casey Harrell, die ALS heeft.

Lees ook:

• 4000 jaar oude Egyptische schedel vertoont tekenen van kankerbehandeling
• Man schiet spijker door zijn oog en hersenen – en overleeft het

Praten dankzij brain-computer interface

Op de frontale kwab van ALS-patiënt Harrell werden vier zogeheten microelectrode arrays geplaatst. Daarvoor moest Harrell een craniotomie ondergaan. Daarbij wordt een deel van je schedel tijdelijk verwijderd, zodat hersenchirurgen direct bij je hersenen kunnen. 

De signalen die Harrells hersenen uitzenden als hij probeert te praten, werden door de micro-elektroden opgevangen, geïnterpreteerd en afgeleverd aan een computer. Die moest vervolgens de woorden die Harrell wilde zeggen uitspreken. De stem van de computer leek sterk op de stem die Harrell had voordat hij ALS kreeg. Daarvoor is gebruik gemaakt van persoonlijke audiofragmenten.

De eerste test

Of het systeem ook deed wat het moest doen, konden Harrell en de onderzoekers 25 dagen na de operatie voor het eerst testen. De resultaten waren imposant. Het systeem kende vijftig woorden en kon deze met 99,6 procent accuraatheid interpreteren. Op de tweede dag werd het apparaat nog eens 1,4 uur getraind. De accuraatheid zakte naar 90,2 procent, maar de woordenschat steeg al naar 125.000 woorden. 

Ruim acht maanden later interpreteerde de computer in 97 procent van de gevallen correct wat Harrell wilde zeggen. Volgens de onderzoekers is het systeem de accuraatste in zijn soort. 

Harrell praatte aan het einde van het onderzoek op een eigen gekozen snelheid van zo’n 32 woorden per minuut. De woorden verschijnen in real-time op het scherm, wat de communicatie een stuk eenvoudiger maakt. 

Wat is ALS?

Dat Harrell zo’n ingrijpende operatie nodig had om weer te kunnen communiceren, komt door het ziektebeeld van ALS. Voor iedere beweging die je maakt, heb je je hersenen nodig. Die sturen met behulp van motorische zenuwcellen signalen naar onze spieren zodat we ze kunnen bewegen. Mensen met ALS raken steeds meer motorische zenuwcellen – en dus hun vermogen om te bewegen – kwijt. 

Omdat de mond- en keelspieren van Harrell niet meer goed functioneren, kan hij niet meer duidelijk spreken. Dat noemen we ook wel dysartrie. Uiteindelijk raakt een ALS-patiënt volledig verlamd. Als ook de ademhalingsspieren ermee ophouden, komt iemand te overlijden. 

De toekomst

Het systeem van de University of California, Davis is op dit moment zogezegd de accuraatste BCI op het gebied van spraak. De onderzoekers hopen dat het systeem verder wordt aangescherpt en meer mensen met dysartrie hun communicatievermogen weer kan teruggeven.

Meer over BCI’s lees je binnenkort in de KIJK-special Extreme wetenschap.

Bron: The New England Journal of Medicine 

Beeld: wenjin chen/Getty Images