Deze computer hoort je innerlijke stem

AlterEgo

Amerikaanse onderzoekers werken aan een computer die weet aan welke woorden je denkt. Handig of griezelig?

Arnav Kapur, ontwikkelaar van AlterEgo. Foto Lorrit LeJeune, MIT

Een mailtje dicteren tijdens het fietsen, zonder de zinnen hardop uit te spreken. Of zonder naar je telefoon te kijken verkoopcijfers opzoeken tijdens een vergadering. Als het aan onderzoekers van het Media Lab van de beroemde Amerikaanse technische universiteit MIT ligt, wordt dit binnenkort werkelijkheid.

Zij presenteerden onlangs AlterEgo, een soort koptelefoon die om je hals hangt en ‘hoort’ wat je zegt als je in gedachten woorden uitspreekt. Zo kun je, zonder je mond te bewegen, communiceren met een computer. Een systeem dat je innerlijke stem hoort, klinkt futuristisch en ook wel eng. Hoe werkt deze techniek precies? Kan het gedachten lezen? En lopen we er binnenkort allemaal mee rond?

Stil en onopvallend

De aansturing van AlterEgo gaat via een wit, plastic apparaatje dat je achter je oor haakt en via je hals naar je kin loopt. Er zitten vier elektroden op die bij de hals en kin contact maken met de huid. Deze elektroden vangen de signalen op die door je hersenen naar de zenuwen van je spraakspieren gestuurd worden.

Als je in gedachten woorden uitspreekt, zoals je dat doet wanneer je geconcentreerd een tekst leest, sturen de hersenen meetbare signalen naar je spraakspieren. De gemeten signalen worden vervolgens draadloos (via bluetooth) naar een computer gestuurd die analyseert welk woord bij het ontvangen signaal hoort. Zo ‘ziet’ AlterEgo welke woorden je in gedachten uitspreekt.

Door AlterEgo te verbinden met een computer (of mobiele telefoon) kun je het apparaat zelf of een virtuele assistent die reageert op spraak, zoals Google Home, Alexa of Siri, met gedachten aansturen.

„Ons doel is om een systeem te ontwikkelen dat de beleving van mensen vergroot”, vertelt AlterEgo-ontwikkelaar Arnav Kapur in een Skype-gesprek. Dat willen de onderzoekers bereiken met een „stil, onopvallend en naadloos aansluitend” apparaat, waarmee je kan communiceren zonder dat je je af hoeft te sluiten van de wereld om je heen.

Zelfs de terugkoppeling is onopvallend. Als je in gedachten een vraag stelt wordt het antwoord teruggestuurd via het gedeelte dat achter je oor zit. Dat werkt met botgeleiding: het geluid wordt via het bot achter je oor aan het binnenoor doorgegeven met trillingen.

Met AlterEgo kun je in stilte vragen stellen aan een virtuele assistent, die vervolgens het antwoord via de koptelefoon in je oor fluistert. Zo kun je, als je virtuele assistent toegang heeft tot het internet en je agenda, op een verjaardagsfeestje nog snel opzoeken of je neefje 9 of 10 wordt.

Mogelijke toepassingen van AlterEgo: informatie opvragen, gedachten sturen, een recept opvragen en keukenapparatuur aansturen door eraan te denken. Beeld AlterEgo; bewerking Fotodienst NRC

Licht aan en uit

Dit soort toepassingen zijn nu nog toekomstmuziek. Het huidige AlterEgo-systeem beperkt zich tot eenvoudige toepassingen. Proefpersonen testten het systeem door te vragen hoe laat het was in een in een bepaalde tijdzone, door een opdracht te geven om een lamp aan of uit te zetten of een som uit te rekenen. Dat ging goed: AlterEgo herkende de opdrachten met een nauwkeurigheid van 92 procent. Maar bij deze taken hoefde het systeem slechts een paar woorden te herkennen: de getallen 0 tot en met 9 en Engelstalige commando’s zoals ‘light on’ en ‘light off’.

De training om de spiersignalen bij deze woorden te herkennen, duurt nu 15 tot 20 minuten per persoon. „We hopen dat trainen niet meer nodig is als we meer data hebben”, zegt Kapur. AlterEgo blijft voorlopig een onderzoeksproject. Er is geen zicht op een commercieel verkrijgbaar product, al willen de onderzoekers daar in de toekomst wel naar kijken.

Computers die weten wat je wilt zeggen, klinken futuristisch. Maar ook in Nederland wordt er serieus onderzoek naar gedaan, bijvoorbeeld door neuropsycholoog Femke Nijboer van de Universiteit Leiden. Zij onderzoekt manieren om mensen die door een ziekte niet meer kunnen praten en typen toch te laten communiceren door hersensignalen te meten. Zij is positief over het MIT-onderzoek, maar denkt niet dat we over een paar jaar allemaal met een AlterEgo rondlopen. „Het ziet er mooi uit, maar dit soort technieken werken meestal alleen goed in het lab, als de proefpersonen stil zitten”, vertelt ze. „Zodra je ermee gaat bewegen, beweeg je ook je mond en nekspieren waardoor het lastig is om een bruikbaar signaal op te vangen.”

Promotievideo van AlterEgo. De tekst gaat verder onder de video

„Dit soort technieken werken meestal alleen goed in het lab” - Femke Nijboer, neuropsycholoog

„Het is heel bijzonder wat de onderzoekers van MIT doen met een handjevol elektroden”, zegt Peter Desain, hoogleraar Kunstmatige Intelligentie aan de Radboud Universiteit in Nijmegen. „Een volledig vrije tekst dicteren lukt niet. Maar het is een prestatie wat ze tot nu toe bereikt hebben.”

Desain werkt aan zogeheten brain-computer interfaces, waarmee je zonder muis, toetsenbord of beeldscherm met een computer kan communiceren. Hij ontwikkelt een techniek om patiënten te laten communiceren met behulp van EEG-elektrodes die van buitenaf hersenactiviteit meten.

„Het onderzoek van MIT is nieuw omdat het niet naar hersensignalen kijkt, maar naar de signalen bij de spieren”, zegt Anton Nijholt. Nijholt is hoogleraar informatica bij de onderzoeksgroep Human Media Interaction aan de Universiteit Twente. In zijn ogen zullen de toepassingen die genoemd worden nog even op zich laten wachten. Toch is er volgens Nijholt reden om te denken dat de ontwikkelingen hard kunnen gaan. „Facebook is er sinds een jaar of twee ook mee bezig. Ze steken er veel energie en mankracht in. Met zo’n investering kan iets in gang gezet worden.”

Facebook is niet het enige bedrijf dat geïnteresseerd is in ‘brain-computer interfaces’. Ook andere bedrijven uit Silicon Valley werken eraan, zoals Neuralink van techondernemer Elon Musk. Over de details laten deze bedrijven weinig los. Op een verzoek om hun techniek toe te lichten, werd niet gereageerd.

Lees ook: Ons brein is een open boek dankzij de hersenscan

Worden je gedachten gelezen?

Dat techbedrijven hun onderzoek geheim houden, is niet vreemd. De meeste mensen zullen er nog niet klaar voor zijn om een bedrijf direct toegang te geven tot hun hersenactiviteit. Al beweert Facebook alleen te kijken naar signalen die je bewust stuurt.

Hoe zit dat bij het ontwerp van MIT? Kan AlterEgo gedachten lezen die we liever voor onszelf houden? „Nee, het kan niet je gedachten lezen”, zegt Kapur. „Het systeem kijkt niet naar hersenactiviteit. Het meet alleen de signalen die naar je spraakspieren gestuurd worden als je bewust, in gedachten woorden uitspreekt.”

Ook Desain maakt zich geen zorgen. „De techniek van MIT staat ver van gedachten lezen. Maar subvocaliseren [in gedachten tekst uitspreken, red.] doen we makkelijk. Ik kan me voorstellen dat het systeem het opvangt als je een liedje in je hoofd hebt en onbewust, onhoorbaar meezingt.” Ook als je iets gefocust leest of inwendig vloekt, kan er een signaal naar je spieren gaan dat meetbaar is. Je moet dus misschien wel opletten wanneer je het systeem aanzet.

    • Dorine Schenk