Mensen met hersenschade weer een stem geven. Letterlijk en figuurlijk. Dat is de droom van Christian Herff, onderzoeker bij de Universiteit Maastricht. Voor zijn onderzoek op het gebied van brain-computer interfaces ontving hij een KNAW Early Career Award 2023.
Ga direct naar: navigatie
Ga direct naar: inhoud
Spreken zonder praten: Christian Herff geeft stem aan mensen met hersenschade.
Christian Herff ontwikkelde een prothese die hersensignalen omzet in hoogwaardige audio. Herff legt uit: ‘We meten de hersenactiviteit en vertalen die naar de juiste informatie, die een computer vervolgens omzet in gesproken woord. Het idee is dat er communicatie plaatsvindt zonder dat er ook maar één spier beweegt.' Herff en zijn onderzoeksgroep richten zich op patiënten die als gevolg van hersenletsel hun spraak hebben verloren. De toepassing werkt als volgt: op het moment dat een patiënt zich in inbeeldt iets zeggen, wordt een signaal naar een bepaald gebied in de hersenen gestuurd. Dit signaal wordt opgepikt en vervolgens doorgezet naar de computer. Deze zet het vervolgens om in spraak. Maar hoe weet een computer nou wanneer een persoon iets écht hardop wil zeggen, in plaats van een gedachte die voorbij vliegt?
Herff: ‘Dat is de grootste uitdaging. Als ik bijvoorbeeld nu bij mezelf denk ‘goh, was het maar wat lekkerder weer vandaag’, dan is dat niet iets dat ik hardop wil uitspreken. Dat verschil moet volledig helder zijn voor een computer. We gaan nu steeds meer die kant uit.’
‘We meten de hersenactiviteit en vertalen die naar de juiste informatie, die een computer vervolgens omzet in gesproken woord. Het idee is dat er communicatie plaatsvindt zonder dat er ook maar één spier beweegt.'
Christian Herff. Foto: Studio Zwartlicht
Andere toepassingen
Het lastige van het onderzoek van Herff is dat er maar een kleine geschikte testgroep is. Een patiënt moet een functionerende motorische schors in de hersenen hebben, maar waar het signaal naar de spieren onderbroken is. Dat zijn weinig mensen. Dit maakt het een onderzoek van de lange adem. 'Het zou geweldig zijn als de huidige ontwikkelingen op dit vlak zich voortzetten. Zodat we bijvoorbeeld ook onderzoek kunnen doen naar mensen met afasie, die wel kunnen spreken, maar door hersenletsel niet de juiste woorden kunnen vinden.’
Hersensignalen meten. Foto: Christiaan Herff
Coole dingen bouwen
Door het werken met patiënten heeft Herff anders leren kijken naar zijn eigen vakgebied. 'Als computerwetenschapper wil je vaak gewoon ‘cool stuff’ bouwen. Maar we stellen zelden de vraag ‘heeft dit ook de meeste impact op een patiënt?’ Ik ben me hier de laatste jaren meer bewust van geworden.'
Herff hoopt dan ook nog meer samen te kunnen werken met neurochirurgen. 'Dit onderzoek is vakgebied overstijgend. Door het ontvangen van de KNAW Early Career Award 2023 is er meer aandacht voor het onderzoek gekomen. Zowel binnen mijn eigen universiteit als ziekenhuis als daarbuiten.' Het gewonnen bedrag van 15.000 euro gebruikt hij voor de aanschaf van een nieuwe server, en hij gaat naar verschillende grote wetenschappelijke congressen.
Herff: 'Zowel computer- als hersenwetenschappen zijn momenteel erg populair. Juist de uitwisseling van kennis van verschillende vakgebieden is belangrijk. Ik ben enorm gefascineerd en benieuwd naar de mogelijkheden voor de toekomst.'
'Het zou geweldig zijn als de huidige ontwikkelingen op dit vlak zich voortzetten. Zodat we bijvoorbeeld ook onderzoek kunnen doen naar mensen met afasie, die wel kunnen spreken, maar door hersenletsel niet de juiste woorden kunnen vinden.’
Over de KNAW Early Career Award
Herff is één van de twaalf winnaars van de KNAW Early Career Award 2023. Met deze prijs erkent de KNAW vernieuwend en origineel wetenschappelijk onderzoek en stimuleert ook de verdere ontwikkeling van een divers en breed palet aan early career onderzoekers op verschillende vlakken binnen de wetenschapsbeoefening. Benieuwd welke andere onderzoekers hebben gewonnen? Lees hier meer: KNAW Early Career Award voor twaalf jonge onderzoekers.