„Brain-to-Text“

Forscher_innen entwickeln System, das Sprache an Gehirnströmen abliest

Mittels Elektrokortikographie wird Gehirnaktivität aufgezeichnet (blaue Kreise). Aus den Aktivitätsmustern (blau/gelb) lassen sich die gesprochenen Wörter erkennen (Bild: CSL/KIT)

Stell dir vor, du denkst und dein Computer schreibt es für dich nieder. Wäre das nicht ungemein praktisch? Leider ist die Wissenschaft noch nicht so weit, aber Forscher_innen des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und des amerikanischen Wadsworth Centers haben einen Schritt in diese Richtung unternommen. Ihr neuartiges Verfahren mit dem Namen „Brain-to-Text“ ist in der Lage, anhand der Hirnströme Laute, Wörter und sogar ganze Sätze zu erkennen und diese als Texte wiederzugeben.

Die Forscher_innen aus Karlsruhe hatten für die Entwicklung ihres Systems Daten von 7 Epilepsiepatient_innen aus den USA verwendet, die sich bereit erklärt hatten, an dem Experiment teilzunehmen. Ihnen wurde im Rahmen ihrer neurologischen Behandlung ein Elektrodennetz auf die Großhirnrinde gelegt. Mit diesem konnten die Wissenschaftler_innen die Gehirnströme aufzeichnen, die im Kortex entstehen, wenn Sprache verwendet wird. Die Testpersonen hatten zu diesem Zweck Texte laut vorgelesen.

Die Informationen aus dem Kortex wurden dann von den Forscher_innen aus Karlsruhe mit linguistischem Wissen und Algorithmen des maschinellen Lernens kombiniert, um die wahrscheinlichste Wortsequenz herauszubekommen. Schließlich gelang es, einzelne Laute, dann Wörter und schließlich ganze Sätze in den Aktivitätsmustern abzulesen. Noch funktioniert das Ganze nur, wenn die Sprache laut gesprochen wird. Ziel ist aber, auch gedachte Sprache lesbar zu machen.

Mit einem solchen System könnte beispielsweise Menschen geholfen werden, die unter dem sogenannten Locked-in-Syndrom leiden. Sie sind noch bei Bewusstsein, sind aber gelähmt und nicht in der Lage, sich sprachlich oder sonstwie zu verständigen. Ein System, dass ihre Gedanken erkennt und dann sozusagen laut vorliest, wäre für solche Patient_innen natürlich sehr hilfreich.

Wie immer bei solch zukunftweisenden Entwicklungen wären da auch allerlei gruselige und filmreife Anwendungsmöglichkeiten denkbar, aber erst mal ist es nicht mehr als ein kleiner Schritt auf dem langen Weg zur Hirn-zu-Maschine-Kommunikation.

Ihr Verfahren „Brain-to-Text“ stellen die Forscher_innen nun in der Fachzeitschrift Frontiers in Neuroscience vor.

Quelle:

Autorin / Autor: Redaktion / Pressemitteilung; Bild: CSL/KIT - Stand: 16. Juni 2015