• 07/10/2013

Onderzoek: patiënten sturen toetsenbord enkel met gedachten aan

Marianne Severens, Nederlands hersenonderzoeker, ontwikkelde om dit te verwezenlijken samen met collega's de eerste 'tactiele speller'.

Trefwoorden: #aansturen met gedachten, #ALS, #hersenonderzoek, #Locked-in-syndroom, #Radboud Universiteit Nijmegen, #tactiele speller, #toetsenbord

Lees verder

research

ENGINEERINGNET -- Marianne Severens, onderzoeker aan het Nijmeegse Donders Institute en de Sint Maartenskliniek promoveert op 16 oktober aan de Nederlandse Radboud Universiteit op haar onderzoek naar brein-computer interfaces.

Met een BCI (Brein-Computer Interface) kun je een apparaat besturen zonder daarvoor je spieren te gebruiken. De BCI meet bepaalde hersenactiviteit en zet die informatie om in actie. Severens onderzocht tijdens haar promotie verschillende typen BCI’s bij gezonde mensen en patiënten.

Hersenonderzoekers werken al langer met visuele spellers – waarmee je een toetsenbord aanstuurt door je te concentreren op bepaalde visuele signalen - maar die zijn bijvoorbeeld niet geschikt voor mensen met een visuele beperking.

Severens en haar collega’s ontwierpen daarom de eerste tactiele speller waarmee je typt door je te concentreren op taststimuli (foto boven). Het toetsenbord van de speller is zichtbaar op een computerscherm.

Met behulp van de BCI kun je de door jou gewenste letter op het scherm selecteren. Dat werkt zo: aan drie vingers van iedere hand zitten afzonderlijke apparaatjes die (om beurt) pijnloze tikjes geven op de vingers. Elke vinger correspondeert met een rij letters op het beeldscherm. Wanneer je je concentreert op de tikjes op één van je vingers, herkent de EEG-muts dat signaal in je hersenen en selecteer je zo de gewenste rij. Vervolgens maak je een tweede keuze, waarbij iedere vinger voor een van de zes letters in de rij staat.

Aan de tactiele speller gingen enkele jaren onderzoek vooraf. Eerst onderzocht Severens welke tactiele stimuli op de vingers de duidelijkste signalen in de hersenen veroorzaken – dan zijn ze gemakkelijk te herkennen voor de BCI.

Daarna liet ze de apparaatjes die op je vingers tikken maken door de Technical Support Group van de Radboud Universiteit (foto hieronder). Als laatste testte ze de BCI op gezonde personen en ALS-patiënten. De patiënten bleken voorkeur te geven aan de visuele speller in plaats van de tactiele speller, die ze lastiger vonden in gebruik.


Close-up van de tactiele stimulatoren die Severens liet ontwikkelen. In de witte buisjes zit een soort stokje dat een korte tik op de vinger geeft.

‘Dat proefpersonen de voorkeur geven aan visuele stimuli, komt denk ik doordat we daar in het algemeen meer aan gewend zijn’, aldus Severens. ‘Mensen werken vrij weinig met tactiele signalen. Maar ik verwacht dat de tactiele speller met wat extra oefening steeds gemakkelijker in gebruik wordt. Dat is interessant voor mensen met een sterke visuele beperking of mensen die moeite hebben om hun blik te richten, en bijvoorbeeld ook voor mensen met Locked-in-syndroom.’


(GL) (bron: Radboud Universiteit Nijmegen, foto's: Mark Blokpoel)

ACHTERGROND
Severens deed haar onderzoek binnen BrainGain, een onderzoeksprogramma voor toegepaste neurowetenschap. Momenteel vervolgt zij haar onderzoek binnen een gezamenlijk project van het Donders Institute en de Nijmeegse Sint Maartenskliniek.

Severens onderzoekt hersenactiviteit terwijl mensen lopen op een looprobot, om meer inzicht te krijgen in hoe hersensignalen veranderen na een beroerte en tijdens motorisch herstel. Einddoel is om BCI’s te kunnen gebruiken tijdens de revalidatie.