Исследование показывает, что имплантат, контролируемый мозгом, может улучшить слух больше, чем традиционные слуховые аппараты.

Более одного из семи американцев — 50 миллионов человек — живут с той или иной степенью потери слуха, и почти 30 миллионов из них, вероятно, имеют право на слуховые аппараты.

И эти показатели растут, и ожидается, что число пациентов с потерей слуха достигнет 73 миллионов к 2060 году.

Потеря слуха традиционно лечится с помощью съёмных слуховых аппаратов, которые устанавливаются на ухо или вокруг него, улавливают звук через микрофон и усиливают его, подавляя фоновый шум.

Однако они не могут отделять и усиливать конкретные звуки, например, разговор на переполненной вечеринке, что может затруднять людям с потерей слуха сосредоточиться на конкретном голосе.

Теперь исследователи из Колумбийского университета, возможно, нашли решение.

Команда изучала пациентов, у которых в мозг имплантировали маленькие электроды, и использовала их для измерения активности мозга, сосредоточившись на одном из двух пересекающихся разговоров.

Устройство могло автоматически определять, на какой разговор обращает внимание пациент, и регулировать громкость в реальном времени, увеличивая громкость и заглушая другое.

Это позволило участникам сосредоточиться на конкретных носителях в переполненных ситуациях, подобно мозгу человека с нормальным слухом.

Исследователи, стоящие за новым исследованием, опубликованным в Nature Neuroscience, считают, что эту технологию можно адаптировать для более продвинутых слуховых устройств.

«Мы разработали систему, которая выступает в роли нейронного продолжения пользователя, используя естественную способность мозга фильтровать все звуки в сложной среде для динамического выделения конкретного разговора, который он хочет услышать», — сказала доктор Нима Месгарани, старший автор исследования и главный исследователь Института Цукермана Колумбийского университета.

«Эта наука даёт нам возможность мыслить шире традиционных слуховых аппаратов, которые просто усиливают звук, в будущее, где технологии смогут восстановить сложный, избирательный слух человеческого мозга.»

Новое исследование основано на выводе 2012 года Месгарани и доктора Эдди Чанга, нейрохирурга из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Дуэт обнаружил, что мозговые волны в слуховой коре, которая обрабатывает звуки, отвечают за выбор одного голоса из толпы и его усиление, одновременно отфильтровав остальные.

Это дало исследователям определение динамики активности, чтобы определить, какой источник звука они хотят услышать.

Чтобы развить этот результат, команда Колумбийского университета рассмотрела четырёх человек, госпитализированных для лечения эпилепсии. Эти пациенты с типичным слухом были выбраны потому, что у них уже были электроды в мозге в рамках лечения, что позволяло исследователям отслеживать сигналы, исходящие из слуховой коры.

Перед каждым пациентом были установлены два громкоговорителя, каждый из которых транслировал разный разговор.

Устройство автоматически регулировало громкость разговоров в зависимости от их мозговых волн и правильно определяло, какой разговор человек хочет услышать до 90 процентов времени.

 

Приведённый выше график показывает, насколько понятны специфические звуки для пациентов с имплантами. График показывает, что включение устройства значительно увеличивало возможность слышать конкретные голоса

«Главный нерешённый вопрос заключался в том, сможет ли технология мозгового контроля слуха выйти за рамки постепенных достижений к прототипу, который поможет человеку лучше слышать в реальном времени», — сказал Вишал Чоудхари, первый автор статьи, который возглавлял разработку и оценку этой слуховой системы.

«Впервые мы показали, что такая система, считывающая сигналы мозга для выборочного усиления разговоров, может обеспечить явную пользу в реальном времени. Это переносит управляемый мозгом слух от теории к практическому применению.»

Исследователи отметили, что хотя точность может снижаться при изучении мозговых волн у людей с потерей слуха, стоит провести дополнительные исследования, поскольку даже продвинутые слуховые аппараты не могут сосредоточиться на конкретных голосах.

«Результаты знаменуют собой важный шаг к новому поколению технологий с контролем мозга слуха, которые соответствуют намерениям слушателя и потенциально меняют способы навигации людей в шумных, многоразговорных средах», — сказал Чоудхари.

Daily Mail