- Nieuw hersenimplantaat vertaalt gedachten van ALS-patiënt naar spraak
- Kunnen hersenscans iemands gedachten in beeld brengen?
- Is het domein van onze gedachten de laatste grens van privacy?
Al eeuwenlang spreekt het vermogen tot gedachtenlezen tot de verbeelding van de mens. Het idee dat iemand of iets in onze diepste gedachten en gevoelens graaft — of het nu een telepaat is met bovennatuurlijke vermogens of een superintelligente computer die neurale patronen kan ontcijferen — is al sinds mensenheugenis een terugkerend thema geweest in onze verhalen, mythen en populaire cultuur. Deze fascinatie komt voort uit ons inherente verlangen om elkaar op een dieper, intiemer niveau te begrijpen en met elkaar in contact te komen, en misschien ook wel uit onze aangeboren nieuwsgierigheid naar de mysteries van de menselijke geest zelf. Gedachtenlezende figuren in sciencefiction weerspiegelen vaak onze zorgen en aspiraties over de invloed van technologie op ons persoonlijk leven. Maar wat als dit concept dat vroeger alleen in verhalen bestond, binnenkort realiteit wordt? Wat als technologie werkelijk in staat is onze gedachten te begrijpen, niet op een invasieve manier, maar ten dienste van communicatie, inzicht en zelfs genezing?
Aan de vooravond van een transformatie in de neurotechnologie, zijn zulke vragen niet langer alleen hypothetisch. De opkomst van gedachtenlezende implantaten maakt de overstap van pure fantasie naar concrete realiteit. Deze apparaten, die de gecompliceerde signalen van onze neuronen kunnen vertalen, staan op het punt ons begrip van het brein te herdefiniëren, innovatieve behandelingen voor neurologische aandoeningen te introduceren, onze mentale capaciteiten te optimaliseren en de manier waarop we communiceren te transformeren. In dit artikel verdiepen we ons in de intrigerende wereld van hersenimplantaten, hun vermogen om gedachten te lezen, de bijbehorende ethische zorgen, uitdagingen in de neurowetenschap en de potentiële impact op onze relatie met het denken.
“Communicatie voor verlamde mensen kan dankzij onze resultaten hersteld worden tot conversatiesnelheid”.
Onderzoekers van Stanford University
Nieuw hersenimplantaat vertaalt gedachten van ALS-patiënt naar spraak
Onder leiding van Krishna Shenoy publiceerden onderzoekers van Stanford University een paper waarin ze stellen dat hun nieuwe hersenimplantaat een verlamd persoon in staat heeft gesteld om via haar gedachten te communiceren. De persoon in kwestie verloor bijna tien jaar geleden haar spraakvermogen als gevolg van ALS — ook bekend als de ziekte van Lou Gehrig — en gebruikt sindsdien een iPad of een schrijfbord om met anderen te communiceren. Maar dankzij het nieuwe apparaat kon ze haar gedachten nu met een indrukwekkende snelheid van 62 woorden per minuut omzetten in tekst. Hoewel dit nog steeds aanmerkelijk trager is dan normale menselijke spraak, die rond de 160 woorden per minuut ligt, is het een opmerkelijke verbetering in vergelijking met het vorige record, dat in 2019 door een andere vrijwilliger van Shenoy werd neergezet en op 18 woorden per minuut stond. “Onze bevindingen tonen een realiseerbare methode om de communicatie voor verlamde personen op normale snelheid te herstellen”, schrijven de onderzoekers.
Om dit mogelijk te maken, hebben de onderzoekers een brein-computerinterface — een kleine metalen pad met scherpe elektroden — in de motorische cortex van de vrouw geïmplanteerd, het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor beweging. Daarna vroegen ze de patiënt te visualiseren dat ze sprak, en ondertussen werd haar hersenactiviteit door het apparaat vastgelegd. Vervolgens analyseerde het systeem deze data om te bepalen aan welke woorden de patiënt dacht en toonde deze op een computerscherm. Met behulp van machine learning-software die het meest waarschijnlijke volgende woord anticipeert, hebben de onderzoekers de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het systeem aanzienlijk kunnen verbeteren.
Kunnen hersenscans iemands gedachten in beeld brengen?
Hoewel het apparaat dat in het vorige voorbeeld wordt beschreven op zichzelf al indrukwekkend is, moet de patiënt daarvoor wel een zeer invasieve ingreep ondergaan, waarbij elektroden rechtstreeks in de hersenen worden geïmplanteerd. Tenzij de patiënt lijdt aan ALS of een andere ernstige aandoening, zouden de risico’s van een dergelijke ingreep waarschijnlijk niet opwegen tegen de mogelijke voordelen ervan. Maar wat als er een manier was om te achterhalen waar iemand aan denkt door simpelweg hun hersenscans te bekijken? Hoewel dit klinkt als een sciencefictionverhaal, is dit inmiddels ook in werkelijkheid mogelijk. Een team van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin heeft onlangs de resultaten van een baanbrekend onderzoek gepubliceerd, waarin ze een nieuw AI-systeem beschrijven dat de gedachten van een persoon nauwkeurig in een continue tekststroom kan vertalen. Het systeem doet dit door afbeeldingen van de hersenactiviteit te analyseren die met functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) zijn vastgelegd. Om dit te bereiken, trainden de onderzoekers eerst het GPT-1-model van OpenAI op een grote dataset bestaande uit Engelse zinnen van Reddit, transcripties van de Modern Love-podcast van de New York Times en 240 verhalen van The Moth Radio Hour.
Vervolgens plaatsten ze drie deelnemers in een MRI-scanner en lieten hen meerdere afleveringen van dezelfde podcast beluisteren — in totaal 16 uur. Daarna werden de hersenscans in het AI-systeem ingevoerd, dat de taak had om te achterhalen welke woorden specifieke hersenactiviteiten teweegbrachten. De output werd vervolgens vergeleken met de daadwerkelijke woorden die de deelnemers hoorden, om te bepalen hoe nauwkeurig het systeem was en om het verder te verfijnen. De volgende stap was om de deelnemers nieuwe afleveringen te laten beluisteren waarna het model gevraagd werd wat zij hoorden. Het model bleek opmerkelijk nauwkeurig te zijn en genereerde in 50 procent van de gevallen output die sterk leek op wat de deelnemers werkelijk hoorden. In sommige gevallen slaagde het model er zelfs in om exacte woorden en zinnen te identificeren. “Het is een opmerkelijke vooruitgang voor een niet-invasieve techniek, aangezien voorgaande methoden vaak beperkt bleven tot enkele woorden of korte zinnen”, vertelt Alexander Huth, assistent-professor neurowetenschappen en informatica aan de Universiteit van Texas in Austin en leider van het project.
“We moeten eerst het recht op privacy van onze mentale processen en ervaringen veiligstellen voordat neurotechologie op grote schaal toegepast gaat worden””.
Nita Farahany, schrijver van The Battle for Your Brain
Is het domein van onze gedachten de laatste grens van privacy?
Hoe indrukwekkend deze technologie ook is, het zal nog even duren voordat deze commercieel beschikbaar komt. Ten eerste zijn fMRI-machines onbetaalbaar en kunnen ze wel $3 miljoen per stuk kosten. Ze zijn ook nogal omvangrijk, wat betekent dat het gebruik van deze technologie beperkt zou blijven tot de laboratoriumomgeving. Hoewel het veelbelovend klinkt, roept technologie die gedachten leest natuurlijk ook belangrijke ethische bedenkingen op. Wat als deze techniek door autoriteiten gebruikt zou worden voor surveillance, in plaats van mensen met een ziekte of beperking te helpen? Hoewel dat misschien vergezocht lijkt, is het zeker niet ondenkbaar… Sterker nog, geconfronteerd met het potentiële misbruik van de technologie, stellen sommige neuro-ethici zelfs voor om de mensenrechtenwetgeving aan te passen. “Deze studie onthult de verbluffende snelheid waarmee generative AI onze gedachten kan interpreteren”, stelt Nita Farahany, de schrijver van The Battle for Your Brain. “We moeten echter eerst het recht op privacy van onze mentale processen en ervaringen veiligstellen voordat neurotechnologie op grote schaal toegepast gaat worden”.
Ondanks dat de technologie voor verkeerde doeleinden gebruikt kan worden, wat de onderzoekers erkennen, verzekeren zij dat het enkel werkt bij de deelnemers die uit eigen vrije wil betrokken waren bij het trainen van het model. Als het op iemand anders zou worden toegepast, zou het onbruikbare resultaten opleveren. Ondanks hun huidige standpunt, geloven ze dat er in de toekomst — door nieuwe ontwikkelingen in de technologie — zeker verandering kan komen in deze situatie. “Mentale privacy heeft voor ons hoge prioriteit; niemand zou zonder toestemming toegang moeten hebben tot iemands hersenactiviteit”, zegt Jerry Tang, een promovendus aan de universiteit die aan het project werkte. “Het is voor ons cruciaal om de privacy-gevolgen van hersendecodering te blijven bestuderen en richtlijnen op te stellen die de geestelijke privacy van elk individu beschermen”.
Een laatste overweging
De snelle ontwikkelingen in neurotechnologie, zoals blijkt uit het baanbrekende werk van Stanford University en de University of Texas in Austin, bevestigen het indrukwekkende potentieel van neurotechnologische apparaten die gedachten kunnen lezen. Deze ontwikkelingen kunnen de communicatie, vooral voor hen met zware aandoeningen, drastisch veranderen en geven ons meer inzicht in de complexe werking van de hersenen. Maar zo’n potentieel roept ook sterke ethische vraagstukken op. Het concept van gedachten lezen was ooit puur sciencefiction, maar zorgt nu in de praktijk voor legitieme bezorgdheid over privacy, toestemming en potentieel misbruik. Terwijl deze nieuwe technologische grens zich ontvouwt, is het essentieel dat we niet alleen de voordelen ervan benutten maar ook de integriteit van onze innerlijkste gedachten behouden. Naast technologisch inzicht vragen deze vooruitzichten om een diepgaande reflectie op onze normen en waarden, waarin we elke persoon zijn waardigheid en rechten garanderen.
