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Für eine betroffene Frau, die durch einen Hirnstamminfarkt ihre Sprach- und Sprechfähigkeiten verloren hatte, konnte nun mit einer neuen digitalen Technologie die Möglichkeit zum Sprechen geschaffen werden.
Forschungsgrundlagen
Professor Dr. Edward Chang, Leiter der Neurochirurgie der University of California in San Francisco, arbeitet seit mehr als zehn Jahren an einer Technologie, um Menschen, die aufgrund einer Hirnschädigung ihr Sprachvermögen verloren haben, das Sprechen wieder zu ermöglichen.
In einer früheren Studie konnten er und sein Team bereits die neuronale Aktivität einer Person, die Sprechversuche unternimmt, aufzeichnen und die übersetzte Hirnaktivität als Text auf einem Bildschirm darstellen.
In einer neuen Studie wurde nun vom Forschungsteam untersucht, wie die neuronalen Aktivitäten auch mit Gesichtsbewegungen und der gesamten Ausdrucksvielfalt beim Sprechen übersetzt werden können.
Die neue Technik im Video
Die Technologie
Möglich ist dies mit Hilfe eines Ports, der am Kopf der Frau befestigt wird und mit Kabeln zu Elektroden auf der Gehirnoberfläche verbunden ist, welche wiederum selbst mit mehreren Computern vernetzt sind. Sätze und Worte wurden mit häufigen Wiederholungen von der Patientin lautlos eingesprochen, sodass der Computer die mit den Sprachklängen verbundenen Aktivitätsmuster im Gehirn erkennen konnte. Der Computer lernt also das Sprechspektrum einer Person selbst zu erzeugen und so darzustellen, wie es vor der Schädigung vorhanden war.
Zusätzliche wurde eine digitale Animation des Gesichtes der Frau erstellt, ein personalisierter Avatar, mit dessen Hilfe sogar die Stimme der Patientin erzeugt werden kann. Neben der echt klingenden Stimme schafft der Avatar es auch, Kiefer, Lippen und Zunge wie beim echten Sprechen zu bewegen. Zudem kann er Gesichtsbewegungen für verschiedene emotionale Zustände, wie Glücklich- oder Traurigsein darstellen, was für eine authentische Sprache notwendig ist.
Ausblick
Die ForscherInnen möchten in einem nächsten Schritt eine kabellose Version der Technik entwickeln. Dadurch könnten betroffene Menschen mit dieser Technologie auch auf ihre eigenen Computer und Mobiltelefone zugreifen. Die Gestaltungsmöglichkeiten in den sozialen Kontakten und Interaktionen würden sich maßgeblich erweitern. Zudem würden die Menschen in ihrer Unabhängigkeit unterstützt werden.
Lena Lorenzen / physio.de
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