Сотни тысяч людей с тяжелой потерей слуха зависят от хирургически имплантированных электронных устройств, чтобы частично восстановить свой слух. Эти устройства, известные как слуховые или кохлеарные имплантаты, не идеальны. В частности, пользователям имплантатов трудно понимать речь при фоновом шуме. У нас есть новый подход к решению этой проблемы, который заключается в воспроизведении звука через скин.
Люди со слуховыми имплантатами слышат мир совсем иначе, чем люди со здоровым слухом (видео ниже имитирует, каково это слышать через слуховой имплант). У пользователя имплантата звук, который обычно передается в мозг десятками тысяч чрезвычайно чувствительных клеток уха, вместо этого передается всего с 22 крошечными электродами. Это означает, что информация, передаваемая в мозг, сильно ограничена.
Это большая проблема в сложных звуковых средах, когда разговор в углу, рев музыки, стук двери и стук столовых приборов. Пользователь имплантата не может присоединиться к разговору в загруженном офисе или услышать учителя в хаотичном классе. Нам нужен новый способ передачи в мозг важной звуковой информации и обхода информационного узкого места в имплантате.
Слияние чувств
Мозг постоянно комбинирует информацию от всех наших органов чувств, чтобы построить картину мира. Когда чувство нарушено, как у глухого или слепого человека, мозг может компенсировать это, используя информацию из другого органа чувств.
‘Извините меня пожалуйста?Пользователи слуховых имплантатов с трудом понимают речь в шумных местах.
В конце 1960-х Поль Бах-и-Рита показал, что слепые люди способны "видеть" что происходит в фильме, когда визуальная информация представлена посредством вибрации в пояснице. С тех пор исследователи показали, что люди могут "видеть" используя звук, и что люди, потерявшие чувство равновесия, могут снова балансировать, когда недостающая информация передается через прикосновение.
Поскольку пользователи слуховых имплантатов получают только ограниченную звуковую информацию через свои имплантаты, мы задались вопросом, может ли предоставление дополнительной звуковой информации с помощью прикосновения улучшить их слух.
Для этого мы разработали простую адаптируемую систему, которая принимает речь в шумной среде и извлекает широкие колебания уровня звука, известные как "конверт для речи". Эта информация о конверте речи не передается имплантатом эффективно и, как известно, важна для понимания речи в шуме. Информация о конверте речи затем преобразуется в небольшие колебания на коже. Затем мозг может комбинировать эти сигналы с сигналом имплантата, чтобы улучшить понимание речи.
В нашем последнем исследовании, опубликованном в Trends in Hearing, мы представили речь в шуме с вибрацией от нашей системы и без нее и измерили, сколько слов участники смогли определить. Мы обнаружили, что устройство улучшило идентификацию слов у семи из восьми участников. Обучение было важно. Участники смогли определить с помощью устройства в среднем на 5 процентов больше слов в шуме при его первом использовании и в среднем на 11 процентов больше слов всего за 30 минут практики. Возможно, что при повседневном использовании мы сможем получить еще большие преимущества.
Наша цель – разработать компактное и недорогое устройство для ношения на запястье, которое можно будет использовать в реальном мире в течение двух лет. Мы надеемся, что это устройство поможет пользователям имплантатов слышать в шумных местах и расширит их доступ к образованию, работе и отдыху.