HART wil naar een ‘appstore’ voor nieuwe zintuigen

Hoe zou het zijn om zomaar elke vreemde taal te kunnen verstaan? Zou je taal ook anders dan via geluid tot je kunnen nemen? Of nog mooier, hoe zou het zijn een zintuig toe te voegen aan de menselijke vermogens, zegt Mariia Turchina, bachelorstudent toegepaste wiskunde aan de Technische Universiteit Eindhoven. Nog geen jaar geleden startte ze samen met medestudent Victor Brouwer het studententeam HART: Human Augmentation Research & Technology. Afgelopen maand legde het team de laatste hand op het proof of concept: een mouw waarmee je woorden kunt voelen. 

Superhelden

Als kind al vond de Russische Turchina superhelden als Iron Man en Spiderman erg interessant. “Zij konden alles doen.” Ook het terrein van brain machine interfaces, waarmee een computer hersensignalen classificeert en in acties omzet, interesseert haar enorm. “Ik heb altijd al de menselijke vermogens willen verbeteren.” Turchina wil met ‘human augmentation’ ervaringen verrijken en de efficiëntie van ons leven verbeteren, “zonder onze menselijkheid van ons af te nemen”. 

De eerste stap voor het team om de menselijke zintuigen te verbeteren en in de toekomst nieuwe te creëren, is de mouw om vreemde talen te begrijpen. Turchina: “We willen dat mensen alle talen op dezelfde manier kunnen waarnemen. Zodat er meer begrip voor elkaar ontstaat.” Hiervoor werd een vreemde taal vertaald naar het Engels. Die Engelse lettergrepen transformeerden de studenten naar trillingen. Via trilmotoren op je huid voel je die trillingen en leer je ze te interpreteren. “Zo herken je de woorden en weet je wat de ander zegt.” 

Vingertoppen

Eerder promotieonderzoek aan de TU/e uit 1991, was een inspiratiebron voor de studenten. Waarbij “een dove proefpersoon zei dat hij de indruk had spraak te horen”. In dit onderzoek werd geluid omgezet in een trilpatroon op de vingertop van een dove. Zo kon hij, gecombineerd met liplezen, geluid waarnemen. Met een training van 5 tot 10 uur konden dove proefpersonen significant beter woorden herkennen.

Die bevindingen gebruikt HART als uitgangspunt voor de ‘sleeve’.“Je hersenen zelf horen, zien of voelen niets”, legt Turchina uit. “Het brein ontvangt alleen wat elektrochemische signalen. Er is tijd nodig om patronen uit die signalen te herkennen. Als je een nieuwe taal leert, maakt het eigenlijk niet uit waar de signalen vandaan komen. Of het nu deze trillingen zijn of signalen via je ogen of oren. Voor de hersenen is het allemaal hetzelfde. Daarom kunnen mensen ook een taal leren door te voelen en niet door te horen.” 

Sinds vorig jaar is het team gegroeid van 2 naar 14 studenten van uiteenlopende studies: Toegepaste wiskunde, zoals Turchina studeert, maar ook onder meer psychologie & technologie en industrial design. In verschillende groepen werken ze aan de hardware, de fysieke mouw, en de software, de vertaling naar trillingen. 

Geen beperkingen

De mouw is nog lang niet klaar voor de markt, benadrukt Julie Hamoen, student Industrial Design en Werktuigbouwkunde. Zij voegde zich in januari bij het team en werkt onder meer aan de software- en de hardware-kant van het eerste prototype. Ook zij is geïnteresseerd in de mogelijkheden van het menselijk lichaam en hoe die te verbeteren. “Ik zou graag willen dat niemand achtergesteld is ten opzichte van anderen. Dat iedereen op hetzelfde niveau kan beginnen. Dat er geen beperkingen zijn, ook niet door taal of wat dan ook.”

Volgens Hamoen is de grootste uitdaging dat “we alleen elektronica kunnen gebruiken die op dit moment bestaat”. “Daar zitten beperkingen aan en soms zouden we graag zonder die beperkingen werken. Maar dan moeten we eigen elektronica ontwerpen.”

Het team gebruikt nu vibratiemotoren. Maar die gaan makkelijk stuk, zegt Hamoen: “Dat kan niet als je een goed werkend product wilt. We kijken dus naar andere motoren, zoals tektonische luidsprekertjes. Die hebben echter weer andere beperkingen.” 

Turchina werkt vooral aan de signaaltransformatie. “We passen de data zo aan dat de huid die herkent. Daarbij is de grootste uitdaging hoe we datagroepen algemeen kunnen maken. En dat er zonder tijdsverlies een signaal naar de huid gaat.”

Niet alleen implantaten

Het team kiest er bewust voor niet-invasieve toepassingen met human augmentation. “Bij human augmentation denken mensen vaak aan chirurgische ingrepen”, zegt Turchina. Ze vindt het belangrijk dat er een ander beeld van de techniek komt. “De techniek staat niet centraal, maar de mogelijkheden ervan. We hopen dat mensen human augmentation uiteindelijk als een goede optie gaan zien iets en waar ze iets aan hebben. Niet dat het alleen implantaten in de hersenen zijn.” Vanwege corona kunnen de plannen voor meer testen en marktonderzoek nog niet van de plank, “maar als het weer mag gaan we met nog meer mensen in gesprek”. 

Uiteindelijk wil het HART een online platform creëren waar mensen nieuwe zintuigen kunnen downloaden. Dat klinkt futuristisch en robotachtig, maar zo ziet Turchina het niet. “Ik houd niet van het woord robot. Het is technologie, kunstmatige intelligentie, waarmee we onze geest kunnen verbeteren. Mensen blijven mensen, mét geavanceerde instrumenten die deel uitmaken van ons lichaam. Als een soort symbiose.” 

Eigenlijk gebeurt het vandaag de dag al, gaat Turchina verder. “Je smartphone is bijna een deel van jezelf. Het is altijd bij je en een gereedschap waarmee je consequent omgaat. Alleen met een smartphone gebruik je maar met één deel van je lichaam, je vingertoppen. Wij proberen ons voor te stellen hoe het zou zijn als je andere delen van je lichaam zou kunnen gebruiken om gemakkelijker en meer informatie tot je te nemen.”