Слуховой аппарат управляемый мозгом - фантастика или реальность?

Новости

Сейчас ученые работают над созданием концепции новых слуховых аппаратов, которые позволят пользователю сосредоточиться на конкретных голосах, что поможет людям с нарушениями слуха лучше справляться с шумной средой.

Немного теории для тех кто впервые сталкивается с вопросами потери слуха. Наш мозг — очень мощный инструмент обработки данных. Когда речь идет об обработке звуков то большинство из нас думает, что там все просто — ухо восприняло звук, обработало и передало сигнал в мозг. Но специалисты отрасли аудиологии прекрасно понимают сложность слуховой системы человека. А именно то, что мозг в большей степени влияет как на восприятие звуков так и на их обработку.

Именно мозг «отбирает» нужные звуки из всего потока и мы как будто и не слышим не нужных нам звуков, а воспринимаем исключительно тот на котором в настоящее время сосредоточили внимание.

Это все не требует почти никаких волевых затрат у здорового человека, но для людей, которые используют слуховые аппараты — это настоящая проблема. Особенно трудно с этим справляются люди с запущенной тугоухостью, которые длительное время не обращались за квалифицированной помощью. Их мозг просто потерял эту способность.

Сейчас ученые работают над созданием концепции новых слуховых аппаратов, которые позволят пользователю сосредоточиться на конкретных голосах, что поможет людям с нарушениями слуха лучше справляться с шумной средой.

Слуховой аппарат имитирует деятельность мозга...

Устройство имитирует естественную способность мозга выделять и усиливать один голос на фоне разговора. Сегодня даже самые современные слуховые аппараты не способны этого делать. В них эффект достигается путем усиления определенных частот (индивидуальные настройки), но не дает возможности выделять конкретные голоса из общего потока.

Нима Месгарани (Nima Mesgarani), с Колумбийского университета (Нью-Йорк), сказал: «Область мозга, которая обрабатывает звук, очень чувствительная и мощная. Она может усилить один голос над другими, казалось бы, без усилий, тогда как сегодняшние слуховые аппараты все еще сравнительно бестолковые в этом плане.»

Это может серьезно помешать способности пользователя участвовать в разговорах, что в конечном итоге влияет на социальную составляющую жизни индивида.

Ученые годами работают над решением этой проблемы, известной как эффект коктейльной вечеринки.

Новая разработка призвана решить эту проблему с помощью комбинации искусственного интеллекта и сенсоров, предназначенных для мониторинга активности мозга пользователя.

Слуховой аппарат сначала использует алгоритм для автоматического отделения голосов полученных от нескольких динамиков. Затем он сравнивает эти аудиодорожки с мозговой активностью пользователя. Предыдущая работа лаборатории Месгарани обнаружила, что можно определить, на кого человек обращает внимание, поскольку их мозговая деятельность тесно отслеживает звуковые волны этого голоса.

Устройство сопоставляет звук с каждого динамика с мозговыми волнами человека, носящего слуховой аппарат. Докладчик, чей голосовой рисунок максимально соответствует языковым волнам слушателя, усиливается над другими, позволяя пользователю без труда настроиться на голос этого человека.

Ученые разработали более раннюю версию системы, еще в 2017 году, которая, хотя и была перспективной, но имела главное ограничение. Для правильной работы алгоритма она должна «знать» голос собеседника, что указывает на необходимость предварительного обучения системы. С незнакомыми голосами она не работала.

Революционный слуховой аппарат имитирует естественную способность мозга определять и усиливать один голос среди других

algoritm hearing aids

1. Обычные слуховые аппараты одновременно усиливают все звуки

2. Исследования показывают, что активность мозга слушателей наиболее точно отслеживает звуковые волны, на которые они обращают внимание

3. Новый слуховой аппарат отслеживает активность волн мозга пользователя и усиливает голос, который наиболее близок к его мозговой активности

Тестирование технологии

Для тестирования устройства были отобраны пациенты с эпилепсией, у которых уже был имплантирован электрод для отслеживания приступов, который им вживляли перед запланированной операцией на мозге.

Для них одновременно воспроизводили звук с разных динамиков, а их мозговые волны контролировали с помощью имплантированных электродов.

Алгоритм отслеживал внимание пациентов, во время прослушивания докладчиков, которые были не знакомы испытуемым. Когда пациент был сосредоточен на одном голосе, система автоматически усиливала этот голос с задержкой всего в несколько секунд. Когда он переводил внимание на другой голос, уровни громкости менялись для отображения этого изменения.

Версия слухового аппарата, которая включала прямые имплантаты в мозг, была бы непригодной для основного использования. Но команда считает, что в течение следующих пяти лет можно будет создать неинвазивную версию устройства, которая бы контролировала деятельность мозга с помощью электродов, размещенных внутри уха, или под кожей головы.

Месгарани также сказал, что теоретически устройство также может использоваться как пара аудио-биноклей, чтобы скрыто слушать разговоры людей, хотя это и не планировалось при разработке.

Следующим шагом в работе ученых будет тестирование технологии у людей с нарушениями слуха. Основной вопрос заключается в том, будет ли так же легко подобрать деятельность мозга у слабослышащих людей. По словам Йесала Вишнурамы (Jesal Vishnuram), менеджера по технологиям благотворительной акции «Об утрате слуха», одна из причин, почему люди считают, что обычные слуховые аппараты неприятные в шумной обстановке, заключается в том, что их мозг не выполняет фильтрации звуков, что делает его менее эффективным в сравнении с мозгом здорового человека.

«Одной из причин, которые негативно влияют на процесс реабилитации слуха у пациентов является то, что они часто ждут долгое время, прежде чем обратиться за помощью и начать использовать слуховые аппараты, а за это время мозг «забывает», как отфильтровать шум и сосредоточиться на речи, сказала она. «Это действительно интересное исследование, и я хотела бы видеть его реальное влияние на мир».

Результаты опубликованы в журнале Science Advances.


Чтобы первым получать свежие новости, подпишитесь на наш Telegram канал


Понравился материал? Нажмите "Нравится" и поделитесь

Комментарии

Еще нет комментариев, будьте первым кто прокомментирует!

Требуется авторизация

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

Войти
Вам также может быть интересно...
Слуховой аппарат управляемый мозгом - фантастика или реальность? /storage/posts/May2019/twIqPMl7D7Au9KrCJ5O6-main.jpg Сейчас ученые работают над созданием концепции новых слуховых аппаратов, которые позволят пользователю сосредоточиться на конкретных голосах, что поможет людям с нарушениями слуха лучше справляться с шумной средой. 2019-05-17 14:31:44 https://medacustika.com.ua/blog/novosti/sluhovoj-apparat-upravlyaemyj-mozgom Medicine
Медакустика
/svg/logo.png
Заказать звонок
Записаться на приём

Подписаться на новости

Оставьте электронный адрес и будьте в курсе новостей из мира слуха и аудиологии!