Veel mensen hebben na een beroerte een spraakstoornis. Revoice geeft deze patiënten met behulp van AI hun stem terug.
Tijdens een beroerte krijgen delen van de hersenen tijdelijk niet (voldoende) bloed. Dit kan ervoor zorgen dat bepaalde hersengebieden niet meer goed werken. Vrij veel mensen (volgens sommige schattingen wel 50 procent) hebben een motorische spraakstoornis na een beroerte. Hoewel ze precies weten wat ze willen zeggen, lukt het hen niet om dat verstaanbaar te doen.
Onderzoekers van de Universiteit van Cambridge (VK) hebben nu een apparaat gemaakt dat met behulp van ultragevoelige sensoren en AI kleine trillingen van de keelspieren vertaalt naar de woorden die iemand met zo’n spraakstoornis probeert uit te spreken. Ze schrijven erover in het vakblad Nature Communications.
Lees ook:
Frustrerend
De onderzoekers testten hun apparaat, dat ze Revoice hebben genoemd, met mensen met dysartrie, een veelvoorkomende spraakstoornis na een beroerte. Bij dysartrie zijn de spieren in het gezicht, de mond en de stembanden verzwakt. Patiënten kunnen meestal niet duidelijk articuleren, praten traag, of spreken in korte, onsamenhangende uitbarstingen in plaats van volledige zinnen. De meesten kunnen met oefeningen van een logopedist hun spraakvermogen (gedeeltelijk) herstellen. Toch blijven ze vaak jarenlang problemen ervaren.
“Wanneer mensen na een beroerte last hebben van dysartrie, kan dat voor hen erg frustrerend zijn, omdat ze precies weten wat ze willen zeggen, maar fysiek moeite hebben om het uit te spreken, omdat de signalen tussen hun hersenen en hun keel door de beroerte zijn verstoord”, zegt onderzoeker Luigi Occhipinti in een persbericht.
Volledige zinnen
Occhipinti en zijn collega’s hebben daarom Revoice ontwikkeld. Het apparaat is een band die je om je nek draagt. Wanneer iemand met dysartrie probeert te praten, registreren gevoelige sensoren subtiele trillingen in de keel. Een AI-model kan die trillingen vervolgens vertalen naar woorden. In deze vroege versie kiest het model in 4,2 procent van de gevallen nog een verkeerd woord.
Revoice bevat ook een large language model (LLM), vergelijkbaar met ChatGPT. Door twee keer met hun hoofd te schudden, kunnen gebruikers de LLM inschakelen. Deze kan op basis van de context een klein aantal woorden uitbreiden naar volledige zinnen.
“We gaan ziekenhuis” werd tijdens een test bijvoorbeeld: “Hoewel het al een beetje laat is, voel ik me nog steeds niet lekker. Kunnen we nu naar het ziekenhuis gaan?” Revoice wist dat het laat was en de sensoren van het apparaat konden aan de verhoogde hartslag van de gebruiker afleiden dat hij gefrustreerd was. De LLM kon deze gegevens gebruiken om drie woorden om te zetten in een volledige zin. In slechts 2,9 procent van de gevallen maakte Revoice een verkeerde zin.
Parkinson en ALS
Bestaande spraaktechnologieën zijn vaak traag of vereisen hersenimplantaten. Revoice werkt daarentegen snel en is makkelijk te gebruiken. Hoewel de eerste versie van het apparaat hoopvol stemt, zijn er volgens de onderzoekers nog veel verbeteringen en tests nodig voordat Revoice daadwerkelijk kan worden gebruikt. Zo werkt het apparaat nu bijvoorbeeld alleen nog in het Engels.
Dysartrie komt overigens niet alleen voor na een beroerte. De spraakstoornis kan ook worden veroorzaakt door neurologische aandoeningen, zoals parkinson en ALS. De onderzoekers willen kijken of Revoice ook in deze gevallen kan helpen.
Bronnen: Nature Communications, University of Cambridge via EurekAlert!
Beeld: University of Cambridge