Wie die Stimme Krankheiten verrät

Parkinson-Erkrankte können nicht mehr flüssig sprechen.  | Bild: hr

Mit unserer Stimme können wir uns mitteilen. Dabei geht es nicht nur um die sachliche Information. Unsere Stimme verändert sich je nach Anlass – und unser Gegenüber erkennt auch an der Art und Weise, wie wir etwas sagen, worum es geht. So können wir verliebt flöten, verzweifelt um etwas bitten, angeregt diskutieren oder aufgebracht streiten. Aber unsere Stimme enthält noch weitaus mehr Informationen – etwa, welchen Charakter wir haben und welche Erkrankungen.

Was verrät unsere Stimme über Krankheiten?

Wenn wir sprechen, nutzen wir über 100 Muskeln. Muskeln im Brust- und Bauchraum, wie das Zwerchfell, benötigen wir zum Ein- und Ausatmen und damit auch zur Luftdruckerzeugung für den Ton. Wichtigstes Stimmerzeugungsorgan ist der Kehlkopf mit den Stimmlippen. Zunge, Lippen und die Gesichtsmuskeln variieren die Stimme. Gleichzeitig müssen mehrere Regionen im Gehirn fein abgestimmt zusammenarbeiten. Sind wir durch eine Erkrankung muskulär eingeschränkt oder haben Schmerzen, sind ängstlich oder depressiv, verändert sich dieses komplexe Zusammenspiel – und damit der Klang unserer Stimme. Aus diesem Grund lassen sich viele Krankheiten an der Stimme erkennen.

Parkinson an der Stimme gut erkennbar

Prof. Schuller kann an der Stimme die wichtigsten Eigenschaften eines Menschen erkennen. | Bild: hr

Sehr deutlich verändert sich die Stimme bei Menschen, die an Parkinson erkrankt sind. Parkinson ist eine neurodegenerative Erkrankung, die unter anderem die Muskulatur beeinträchtigt. Dabei sterben in erster Linie spezielle Nervenzellen in der sogenannten schwarzen Substanz (Substantia nigra) im Gehirn ab. So kommt es zu einem Mangel an Dopamin. Dieser Nervenbotenstoff ist wichtig für die Steuerung der Muskeln.

Weil auch beim Sprechen viele und sehr feine Muskeln beteiligt sind, führt die Erkrankung mit der Zeit zu einer typischen abgehackten Sprechweise. Aber schon in einem sehr frühen Stadium könne man die Krankheit an der Stimme erkennen, sagt Prof. Björn Schuller von der Universität Augsburg. Er forscht daran, per Stimmanalyse Krankheiten frühzeitig zu entdecken. Die Parkinson-Erkrankung beispielsweise ist schwer zu diagnostizieren und wird meist erst dann erkannt, wenn die Patienten schon erhebliche Einschränkungen haben. Je früher sie medikamentös, physiotherapeutisch und psychologisch behandelt werden können, desto besser die Prognose.

Stimmanalyse-Programm erkennt Krankheiten

Unser ganzer Körper reagiert bei einer Krankheit. Auch die Stimme. | Bild: hr

Als Informatiker entwickelt Björn Schuller Computerprogramme, die Krankheiten anhand der Stimme erkennen können. Dafür arbeitet er eng mit Universitätskliniken und Ärzten zusammen. Sein Stimmanalysesystem hat er mit Hunderten Stimmproben bereits diagnostizierter Patienten gefüttert. Die Software durchsucht die Stimmen selbstständig nach Gemeinsamkeiten, nach wiederkehrenden Mustern, die typisch für die Erkrankung sind. Werden der Software dann unbekannte Stimmproben zur Analyse gegeben, durchsucht sie sie nach den typischen Mustern und kann eine Diagnose abgeben.

Der Vorteil von solchen intelligenten Analyseprogrammen ist, dass sie im Vergleich zu einem Arzt auf eine größere Anzahl von Patientendaten zurückgreifen können, nicht ermüden und sich nicht durch den persönlichen Kontakt beeinflussen lassen. Gut funktioniert Schullers Stimmanalysesoftware bei der Parkinson-Diagnose. Aber auch andere Erkrankungen, wie Autismus, Alzheimer, ADHS oder Depression, können inzwischen erkannt werden. Die Treffsicherheit liegt je nach Erkrankung bei etwa 70 bis 90 Prozent. 

Zahlreiche wissenschaftliche Projekte beschäftigen sich EU-weit mit dieser Thematik. Björn Schuller erforscht nicht nur an der Universität die Möglichkeiten der Stimmanalyse, er hat auch ein Spin-Off-Unternehmen gegründet, mit dem er zielgerichtete Anwendung entwickelt. Darunter ist beispielsweise auch eine Smartphone-App, die bei depressiven Jugendlichen die Stimmung erkennt und mithilfe von Avataren altersgemäß Hilfe anbieten soll.   

Persönlichkeitanalyse durch Stimmerkennung

Intelligente Stimmanalysesysteme können auch Auskunft über unsere Persönlichkeit geben. Björn Schuller hat eines entwickelt, das anhand der Stimme die Hauptmerkmale einer Persönlichkeit ermittelt. Zu denen zählen: Offenheit für Erfahrungen, Gewissenhaftigkeit, Extraversion, Verträglichkeit, also wie kooperativ und rücksichtsvoll jemand ist, und emotionale Labilität und Verletzlichkeit, auch Neurotizismus genannt. Wir geben Björn Schuller Stimmproben von drei sehr unterschiedlichen Menschen, die er nicht kennt. Seine Software analysiert in Echtzeit die Ausprägung der fünf Persönlichkeitsmerkmale. Zwei unserer drei Versuchspersonen finden sich tatsächlich in der Beschreibung ihrer Persönlichkeit wieder. Eine der Personen fühlt sich nicht so gut getroffen. Dieses Ergebnis hat Schuller in etwa erwartet: Die Trefferquote seines Persönlichkeitstests liegt nach seinen Angaben derzeit bei etwas über 70  Prozent.   

Software sucht nach Gemeinsamkeiten bestimmter Persönlichkeitstypen

Auch unsere Stimme muss geschützt werden – doch wie? | Bild: hr

Das Computerprogramm zur Persönlichkeitsanalyse funktioniert nach der gleichen Methode wie das zur Krankheitsanalyse. Es greift auf Stimmproben von Testpersonen zurück, deren Stimme bereits bewertet wurde. Unterschiedliche Frauen und Männern ohne speziellen professionellen Hintergrund haben die Wirkung der Stimme dieser Testpersonen anhand der Hauptpersönlichkeitsmerkmale beurteilt. Die Software hat unter diesen digitalen Stimmproben Gemeinsamkeiten für bestimmte Persönlichkeitstypen ermittelt und so ein Bewertungsraster angelegt. Mit diesem Bewertungsraster kann die Software nun Stimmen von fremden Menschen analysieren und deren Persönlichkeit einschätzen.

Stimmanalyse: Chancen, aber auch Risiken

Unserer Stimme lassen sich also zahlreiche Informationen zu unserer Persönlichkeit und unserem Gesundheitszustand entnehmen. Sie macht uns im übertragenen Sinne zum gläsernen Menschen. Auch Björn Schuller sieht hier zahlreiche Risiken. So haben die großen Onlineunternehmen enormes Interesse daran, unsere Emotionen, Befindlichkeiten oder Krankheiten per Stimmanalyse zu erkennen. Sprachassistenten wie Alexa oder Siri könnten dann zum Beispiel Empfehlungen für Medikamente geben oder auch "Trostplaster" anbieten, etwa den Kauf von bestimmten Produkten – nach dem Motto: "Gönn dir doch jetzt mal was". Ganz nebenbei könnte auch erfasst werden, auf welche Produkte wir emotional am positivsten reagieren, so dass diese uns danach gezielt angeboten werden.

Prof. Björn Schuller fordert, dass von politischer und technischer Seite klare Regelungen getroffen werden. Es sollte zum Beispiel Pflicht sein, die Zustimmung vom Nutzer darüber einzuholen, ob Produkte vorgeschlagen werden dürfen oder nicht.

Autorin: Anja Galonska (hr)

Stand: 19.05.2019 19:03 Uhr