Onderzoekers hebben een nieuwe choker ontwikkeld die korte woordencombinaties uit kan breiden tot volledige zinnen.
Na een beroerte kunnen veel mensen moeilijk praten. Ze weten vaak precies wat ze willen zeggen, maar hun mond- en keelspieren werken door de beroerte niet meer goed mee. Onderzoekers van de University of Cambridge hebben nu een draagbaar apparaat ontwikkeld dat daarbij kan helpen: Revoice, een zachte, flexibele choker die spraaksignalen uit de keel opvangt en met behulp van kunstmatige intelligentie omzet in begrijpelijke zinnen. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications.
Spraakstoornis
Revoice meet twee dingen tegelijk: heel kleine trillingen van keelspieren (die ontstaan als iemand woorden probeert te vormen) en de hartslag. Die combinatie kan al genoeg informatie geven om te raden welke woorden iemand bedoelt, zelfs als die persoon alleen maar stil de lippen beweegt.
Voor het onderzoek keek het team specifiek naar mensen met dysartrie. Dat is een lichamelijke spraakstoornis die vaak plaatsvindt na een beroerte. De spieren in gezicht, mond en stembanden kunnen zwakker worden. Daardoor klinkt spraak vaak onduidelijk, langzaam of slecht verstaanbaar. Soms komen er alleen losse woorden uit, in plaats van hele zinnen. Ongeveer de helft van de mensen krijgt na een beroerte dysartrie.
Leestip: Waarom woorden na een beroerte minder goed binnenkomen
Hoofdonderzoeker Luigi Occhipinti zegt: “Voor mensen met dysartrie is het spreken enorm frustrerend. Ze weten precies wat ze willen zeggen, maar het lichaam werkt niet mee omdat de signalen tussen het brein en de keel door de beroerte in de war zijn geraakt.” Die frustratie raakt niet alleen patiënten, zegt hij, maar ook familie en verzorgers.
Veel patiënten krijgen daarom logopedie. Daarbij oefenen ze vaak met het herhalen van woorden en zinnen. Occhipinti: “Patiënten kunnen die herhaaloefeningen na wat training vaak wel doen, maar bij open vragen en gewone gesprekken gaat het spreken alsnog veel moeilijker.” En omdat veel mensen na enkele maanden toch weer grotendeels herstellen is een ingrijpende oplossing, zoals een hersenimplantaat, meestal niet nodig. Daardoor is er volgens het team behoefte aan een hulpmiddel dat direct werkt en naderhand makkelijk te verwijderen is.
Gat in de markt
Revoice probeert dat gat in de markt te vullen. De choker bevat gevoelige sensoren die minieme bewegingen in de hals registreren. Een deel van die signalen komt van keelspieren die meebewegen als je woorden vormt. Het andere deel bestaat uit de hartslag die in de hals te meten is. De onderzoekers gebruiken die als een aanwijzing voor iemands emotionele toestand, bijvoorbeeld of iemand gespannen of gefrustreerd is.
Daarna gaat de software aan het werk. Die bestaat uit twee losse AI´s. De eerste probeert op basis van de spraaksignalen te voorspellen welke woorden iemand bedoelt. De tweede kijkt naar de hartslag en naar de omringende omstandigheden, zoals het tijdstip.
Vervolgens probeert die tweede AI de boodschap verder aan te vullen. Het systeem kan daardoor korte woordencombinaties uitbreiden tot iets dat meer klinkt als een normale zin. Het systeem kan daardoor de korte zin “we gaan ziekenhuis” omzetten naar “Het is al laat en ik voel me niet goed. Kunnen we nu naar het ziekenhuis gaan?”
Twee keer knikken
De onderzoekers testten het systeem bij vijf patiënten met dysartrie en bij tien gezonde deelnemers. De deelnemers droegen de choker en ´zeiden´ korte zinnen zonder geluid te maken. Door twee keer te knikken konden ze vervolgens aangeven of ze hun korte zin wilden laten uitbreiden tot een langere. Die eerste test bleek al bijzonder succesvol: in slechts 4,2% van de gevallen maakte Revoice een foute woordkeuze. Naderhand gaven de deelnemers aan tevredener te zijn met hun communicatievaardigheden.
De onderzoekers denken dat Revoice niet alleen nuttig kan zijn tijdens het revalidatieproces na een beroerte, maar mogelijk ook voor mensen met Parkinson. Ook bij Parkinson komt het namelijk soms voor dat patiënten (na verloop van tijd) minder goed kunnen spreken. Voor het vervolgonderzoek zijn ze daarom druk bezig om een volgende reeks testen op te zetten met meer patiënten.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Kijk uit met tandvleesontsteking en gaatjes: slechte mondhygiëne gelinkt aan beroertes en hartkwalen en Bijna altijd zijn er waarschuwingssignalen voor een hartaanval of beroerte: dit zijn de belangrijkste boosdoeners . Of lees dit artikel: Deze bijzondere behandeling zorgt ervoor dat mensen mogelijk sneller herstellen na een beroerte .
