Høreapparater, der aflæser din hjerne, ved, hvem du vil høre

Et billede af en flok mennesker Samantha Gades| Unspalsh

Forestil dig, at du prøver at få en indhentning med din bedste ven midt på en larmende pub. På trods af den distraherende baggrundsstøj er du i stand til at filtrere larm og kan stadig høre al din vens bedste sladder. Denne såkaldte cocktailparty-effekt kommer naturligt for mange af os, men for folk, der bruger høreapparater, er det svært og dybt frustrerende at håndtere irrelevante lyde.

Et potentielt transformativt nyt system kan dog finde ud af, hvem du vil lytte til og forstærke den stemme. For at forstå lytterens hensigt bruger den elektroder placeret på den auditive cortex, den del af hjernen (lige inde i øret), der behandler lyde. Når hjernen fokuserer på hver stemme, genererer den en afslørende elektrisk signatur for hver højttaler.

En dyb-læringsalgoritme, der er trænet til at skelne mellem forskellige stemmer, leder efter det tætteste match mellem denne signatur og den af ​​de forskellige højttalere i rummet. Det forstærker derefter den stemme, der passer bedst, og hjælper lytteren med at fokusere på den ønskede.

Systemet, beskrevet i Videnskabens fremskridt, og skabt af et hold ledet af forskere ved Columbia University, blev testet på tre personer uden høretab, som blev opereret på North Shore University Hospital i New York. De fik implanteret elektroder som en del af deres behandling for epilepsi, hvilket betyder, at deres hjernesignaler kunne overvåges. Deltagerne fik afspillet et bånd med fire forskellige personer, der talte kontinuerligt. Forskerne satte intermitterende optagelsen på pause og bad forsøgspersonerne om at gentage den sidste sætning før pausen for at sikre, at de hørte den korrekt. De var i stand til at gøre det med en gennemsnitlig nøjagtighed på 91 %.

Der er en åbenlys ulempe: det nuværende system involverer hjernekirurgi for at implantere elektroderne. Forskerne siger dog, at hjernebølger kunne måles ved hjælp af sensorer placeret i eller over øret, hvilket betyder, at systemet i sidste ende kunne indlejres i et høreapparat (selvom dette ville være mindre nøjagtigt). Det kan også bruges af personer uden høretab, som ønsker at øge deres evne til at fokusere på én stemme.

En anden vanskelighed er tidsforsinkelsen. Det er kun et par sekunder, men det kan betyde, at man mangler starten på en persons sætning, siger Nima Mesgarani fra Columbia Universitys Neural Acoustic Processing Lab, som var medforfatter til papiret. Der er en iboende spænding mellem nøjagtighed og hastighed ved nulstilling på en specifik højttaler, siger han - med andre ord, jo længere systemet skal lytte, jo mere præcist er det. Dette problem kræver yderligere forskning at løse, men han siger, at denne form for enhed kan være kommercielt tilgængelig på bare fem år.

Denne undersøgelse er blot et proof of concept, men det viser spændende potentiale, siger Behtash Babadi, ved University of Maryland's Institut for Elektro- og Computerteknik , som ikke var involveret i forskningen.

Inden for få sekunder kan nogen, der bruger en enhed som denne, gøre alle andre end den person, de vil høre, tavse, siger han. Dette arbejde er det første, der virkelig løser dette problem, og det er et spring i retning af at gøre denne løsning til virkelighed.'

skjule