Hoortoestellen die uw hersenen lezen, weten wie u wilt horen

Een afbeelding van een menigte mensen Samantha Gades| Unspalsh

Stel je voor dat je probeert bij te praten met je beste vriend in het midden van een lawaaierige pub. Ondanks het afleidende achtergrondgeluid, kun je het geroezemoes eruit filteren en kun je nog steeds de beste roddels van je vriend horen. Dit zogenaamde cocktailparty-effect is voor velen van ons vanzelfsprekend, maar voor mensen die hoortoestellen gebruiken, is het moeilijk en zeer frustrerend om met irrelevante geluiden om te gaan.

Een potentieel transformatief nieuw systeem kan echter bepalen naar wie u wilt luisteren en die stem versterken. Om de bedoeling van de luisteraar te begrijpen, gebruikt het elektroden die op de auditieve cortex zijn geplaatst, het deel van de hersenen (net binnen het oor) dat geluiden verwerkt. Omdat het brein zich op elke stem concentreert, genereert het een veelbetekenende elektrische handtekening voor elke spreker.

Een diepgaand lerend algoritme dat is getraind om onderscheid te maken tussen verschillende stemmen, zoekt naar de beste match tussen deze handtekening en die van de verschillende sprekers in de kamer. Het versterkt vervolgens de stem die het beste past, zodat de luisteraar zich kan concentreren op de gewenste stem.

Het systeem, beschreven in wetenschappelijke vooruitgang, en gemaakt door een team onder leiding van onderzoekers van Columbia University, werd getest op drie mensen zonder gehoorverlies die een operatie ondergingen in het North Shore University Hospital in New York. Ze hadden elektroden geïmplanteerd als onderdeel van hun behandeling voor epilepsie, wat betekent dat hun hersensignalen konden worden gecontroleerd. De deelnemers kregen een band te zien waarop vier verschillende mensen continu aan het woord waren. De onderzoekers pauzeerden de opname met tussenpozen en vroegen de proefpersonen om de laatste zin voor de pauze te herhalen, om er zeker van te zijn dat ze het goed hoorden. Dat deden ze met een gemiddelde nauwkeurigheid van 91%.

Er is één duidelijk nadeel: het huidige systeem omvat hersenchirurgie om de elektroden te implanteren. De onderzoekers zeggen echter dat hersengolven kunnen worden gemeten met behulp van sensoren die in of over het oor worden geplaatst, wat betekent dat het systeem uiteindelijk in een gehoorapparaat kan worden ingebed (hoewel dit minder nauwkeurig zou zijn). Het kan ook worden gebruikt door mensen zonder gehoorverlies die hun vermogen om zich op één stem te concentreren willen vergroten.

Een andere moeilijkheid is de vertraging. Het is maar een paar seconden, maar het kan betekenen dat je het begin van iemands zin mist, zegt Nima Mesgarani van het Neural Acoustic Processing Lab van Columbia University, die co-auteur van het artikel was. Er is een inherente spanning tussen nauwkeurigheid en snelheid bij het op nul stellen van een specifieke luidspreker, zegt hij, met andere woorden, hoe langer het systeem moet luisteren, hoe nauwkeuriger het is. Dit probleem vereist verder onderzoek om het op te lossen, maar hij zegt dat dit soort apparaat over slechts vijf jaar commercieel verkrijgbaar kan zijn.

Deze studie is slechts een proof of concept, maar het toont een opwindend potentieel, zegt Behtash Babadi van de Universiteit van Maryland. Afdeling Electrical and Computer Engineering , die niet bij het onderzoek betrokken was.

Binnen een paar seconden kan iemand die een apparaat als dit gebruikt, iedereen het zwijgen opleggen, behalve de persoon die ze willen horen, zegt hij. Dit werk is het eerste dat dit probleem echt oplost, en het is een sprong in de richting van het realiseren van deze oplossing.'

zich verstoppen