Brain computer interface interpreteert hersensignalenen anticipeert op gedrag

| Redactie

Nog voor je het toetsenbord hebt aangeraakt maakt de spits in je voetbalspelletje al aanstalten om te schieten. De computer moet anticiperen op je handelen door hersensignalen te interpreteren. Het ontwikkelen van betrouwbare brain computer interfaces (BCI’s) is lastig. Boris Reuderink, promovendus in de vakgroep human media interaction, heeft voor het eerst een BCI gemaakt die bij elk willekeurig persoon werkt.

Paul de Kuyper

Onderzoek naar het automatisch interpreteren van hersensignalen met behulp van brain computer interfaces richt zich vaak op mensen die verlamd zijn. Voor hen worden manieren gezocht om ondanks hun fysieke beperking toch te kunnen communiceren. De vakgroep human media interaction kijkt juist naar de gezonde gebruiker. Volgens promovendus Boris Reuderink biedt een BCI namelijk unieke mogelijkheden.

‘Je schrijft bijvoorbeeld een brief in Word. Je maakt een typefout. Daarvan ben je je na honderd milliseconden bewust. Je zou een applicatie kunnen maken die de fout verbetert op het moment dat je je de fout realiseert. Dan hoef je niet meer op backspace te drukken,’ legt Reuderink uit.

Groot bezwaar is dat je een helm of iets dergelijks zult moeten dragen die je hersensignalen verwerkt. Het ligt niet voor de hand dat we dat doen als we achter de pc een mailtje tikken. De vraag is volgens de promovendus hoe je zorgt voor zo veel meerwaarde dat we wel zo’n helm opzetten. ‘Met spelfouten corrigeren kom je er niet,’ bekent hij. Reuderink ziet voorlopig meer in toepassingen in de game-industrie. ‘Mensen die spelletjes spelen zijn eerder daartoe bereid, ze dragen vaak al een headset. Bovendien kan een helm hun beleving van het spel verbeteren. Je kunt anticiperen. Als de schietbeweging eerder inzet, kun je de bal ook echt raken zodra je de toets indrukt, zonder vertraging.’

Om hersensignalen te meten moet je een brain computer interface ontwikkelen. Dat is lastig, want hersensignalen die je aan de buitenkant van je schedel meet, zijn zwak en verstrooid. ‘Je moet bij een brain computer interface voor elk gebruik opnieuw trainen. En je kunt hem niet door iemand anders laten gebruiken dan door de persoon op wie de BCI is getest.’

De afgelopen drieënhalf jaar werkte Reuderink aan de verbetering van algoritmen in brain computer interfaces. Hij liet proefpersonen een spelletje Pacman spelen. Af en toe ‘saboteerde’ hij het systeem, waardoor het toetsenbord niet meer goed leek te reageren. De bedoeling was dat proefpersonen hierdoor gefrustreerd raakten. Reuderink wilde weten hoe de mentale toestand invloed had op de handbeweging en de daarbij horende hersensignalen.

Zijn resultaten tonen dat als mensen gefrustreerd raken, de herkenning van hersensignalen beter gaat. Een verklaring heeft hij daar nog niet voor. In vervolgtesten met bestaande data slaagde hij er in storende effecten en variatie in hersensignalen naar de achtergrond te drukken. ‘Zo is het me voor het eerst gelukt een brain computer interface op de ene persoon te trainen en op een andere persoon toe te passen.’

Het betekent dat brain computer interfaces zonder training door de gebruiker zelf kunnen worden toegepast. Reuderink heeft daarmee naar eigen zeggen een groot probleem verholpen. Hij is benieuwd hoe de HMI-wereld op zijn onderzoek reageert. Op dit moment schrijft hij aan een proefschrift dat hij in oktober hoopt te verdedigen.

Het systeem is nog niet waterdicht, het gaat in zeventig procent van de gevallen goed. ‘Ten opzichte van een muis en een toetsenbord is dat niets, het biedt dus geen alternatief, maar voor toepassingen in spellen is het nuttig. Je kunt eerder handelen, je reactietijd wordt korter. Dat heeft zeker een meerwaarde.’

En de dertig procent van de keren dat de computer denkt dat er een schot komt en je helemaal niet op de schiettoets drukt? ‘Dan kun je de fout altijd nog camoufleren door de ingezette uithaal als schijnbeweging af te maken.’


Boris Reuderink spuit een geleidende gel in een badmuts met elektroden die hersensignalen kunnen registeren. Foto: Arjan Reef

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.