Beyin kontrollü bir sistem, işitme kaybı olan dinleyicilerin gürültüyü kesmesine yardımcı olabilir

Kalabalık bir oda düşünün. Belirsiz seslerle dolu bir ses kaosu.

Bilim insanları buna kokteyl partisi sorunu. Bunun üstesinden gelmek için, çoğu insan tek bir konuşmacının sesine odaklanabilir, bu da beyne o sesi yükseltmesi ve geri kalanını kısması yönünde işaret verir.

Ancak işitme cihazı kullanan kişiler için bu süreç çok daha zor hale gelir.

Artık dergide Doğa Sinir Bilimibir takım açıklar İşitme sisteminin hangi sesi yükselteceğini seçmek için kişinin beyin dalgalarının kodunu çözen bir çözüm.

“Beyin kontrollü işitme cihazı” anlamına geliyor, diyor Mesgarani nedir?makalenin yazarı ve Columbia Üniversitesi’nde okulun Nöral Akustik İşleme Laboratuvarını yöneten doçent. Yeni yaklaşım, işitme cihazları, yardımcı dinleme cihazları ve koklear implantlar dahil olmak üzere daha iyi işitme teknolojisine yol açabilir.

Ancak şu ana kadar bu yaklaşım yalnızca normal işiten dört kişi üzerinde test edildi. Josh McDermottMIT’de Hesaplamalı Denetim Laboratuvarı’nı yöneten ve çalışmaya dahil olmayan.

Sistemin işitme kaybı olan kişiler için de işe yarayıp yaramayacağının “açık bir soru” olduğunu söylüyor.

Beyin sesi nasıl filtreler?

Yeni araştırma bir temele dayanıyor keşif 2012 yılında Mesgarani tarafından yapılmış ve Dr.Eddie ChangSan Francisco’daki Kaliforniya Üniversitesi’nden bir beyin cerrahı.

Bu bulgu, normal işiten insanların beyinlerinin, bir sesi yükseltirken diğerlerini filtreleyerek kokteyl partisi sorununu nasıl çözebildiğini açıklamaya yardımcı oluyor.

Mesgarani ve Chang, anahtarın sesleri işleyen işitsel korteksteki beyin dalgalarının farklı bir modeli olduğunu gösterdi.

Mesgarani şöyle diyor: “Kokteyl partisinde bir dinleyicinin beynine baktığınızda, bu beyin dalgalarının yalnızca size gelen sesi takip ettiğini görüyorsunuz.” [the listener] diğer kaynaklara değil, onlara odaklanıyor.”

Mesgarani, faaliyet modelinin “bize bir imza verdiğini” söylüyor. “Birinin beynine bakıp, evet, dinlemek istedikleri kaynağın bu olduğuna karar verebiliriz.”

Ekip bu sinirsel imzayı işitme sistemlerini iyileştirmek için kullanıp kullanamayacaklarını görmek üzere yola çıktı. Çaba önderlik etti Vishal ChoudharyO sırada Mesgarani’nin laboratuvarında yüksek lisans öğrencisiydi. Şu anda yeni nesil işitme teknolojileri üzerinde çalışan bir startup’ta araştırma bilimcisi olarak çalışıyor.

Ekip, epilepsi tedavisi için hastaneye yatan dört kişiyle bir deney yaptı.

Tipik işiten katılımcıların beyinlerinde tedavi kapsamında zaten elektrotlar vardı. Bu, ekibin işitsel kortekslerden gelen sinyalleri izlemesine olanak sağladı.

Mesgarani, bir sonraki adımın yatak başında bir kokteyl partisini simüle etmek olduğunu söylüyor.

“Önlerinde iki hoparlör var” diyor. “Her biri farklı bir sohbet oynuyor.”

İlk başta, rakip konuşmalar aynı ses seviyesinde oynatıldı.

Bu, katılımcıların ikisini de anlamakta zorlanmasına neden oldu. Daha sonra Mesgarani, ekibin ses seviyesini kişinin beyin dalgalarına göre otomatik olarak ayarlayan bir sistemi çalıştırdığını söylüyor.

Mesgarani, “Kişi ‘birinci konuşmayı’ duymak isterse, bunu daha yüksek sesle yaparız ve diğer her şeyi daha yumuşak hale getiririz” diyor.

Sistem, kişinin hangi konuşmayı duymak istediğini %90’a varan oranlarda doğru bir şekilde tespit etti. Ve açıldığında, “anlamaları arttı ve dinleme çabaları arttı” [went] aşağı,” diyor Mesgarani.

Daha akıllı bir işitme cihazı

McDermott, sinyalin daha zayıf olması nedeniyle sistemin işitme kaybı olan kişilerin beyin dalgalarını okurken daha az doğru olabileceğini söylüyor. Ancak denemeye değer olduğunu söylüyor çünkü en gelişmiş işitme cihazları bile belirli bir sese odaklanamıyor.

McDermott, “Arka plan gürültüsünü azaltmak için oldukça iyi algoritmaları var” diyor. Ancak iş rakip seslere gelince, cihazların hangisini güçlendireceğine karar verme yolunun olmadığını söylüyor.

McDermott, beyin kontrollü bir işitme cihazının bu sorunu çözmenin bir yolu olabileceğini söylüyor. Bir diğeri ise yapay zeka sisteminin bir kişinin davranışını incelemesine izin vermek ve daha sonra bu bilgiyi hangi sesin en olası hedef olduğunu tahmin etmek için kullanmaktır.

Her iki durumda da kokteyl partisi sorununu çözebilecek işitme sistemlerine yönelik talep artıyor. 75 yaş ve üzeri kişilerin yarısından fazlası işitme kaybına neden olan işitme kaybıyla yaşıyor.

McDermott, “Yeterince uzun yaşarsanız sağır olmaya başlarsınız” diyor ve ekliyor: “Dolayısıyla bu, üzerinde temel bilimsel araştırma yapılması gerçekten önemli bir sorun.”