Studiul, publicat în jurnalul Nature Neuroscience, descrie o metodă prin care undele cerebrale ale unei persoane sunt decodificate în timp real pentru a ajusta volumul unei surse sonore specifice. „Când te uiți la creierul unui ascultător aflat la o petrecere, observi că undele cerebrale urmăresc doar sunetul pe care persoana îl ascultă, nu și celelalte surse”, explică Nima Mesgarani, profesor asociat la Columbia și autor principal al studiului. Acest model distinct de activitate neurală, descoperit inițial în 2012 de Mesgarani și neurochirurgul Eddie Chang de la Universitatea California, San Francisco, oferă o „semnătură” care permite identificarea vocii țintă.
Pentru a testa această idee, echipa condusă de Vishal Choudhari, pe atunci student absolvent în laboratorul lui Mesgarani, a lucrat cu patru pacienți internați pentru tratamentul epilepsiei. Aceștia aveau deja electrozi implantați în creier, ceea ce a permis monitorizarea semnalelor din cortexul auditiv. Participanții, cu auz normal, au fost așezați în fața a două difuzoare care redau conversații diferite. Inițial, le era greu să înțeleagă vreuna dintre ele. Apoi, cercetătorii au activat sistemul care ajusta automat volumul pe baza undelor cerebrale. „Dacă persoana vrea să audă «conversația unu», facem acea voce mai tare și tot restul mai încet”, spune Mesgarani. Rezultatul? Sistemul a detectat corect conversația dorită în până la 90% din cazuri, iar când era activat, „înțelegerea a crescut, iar efortul de ascultare a scăzut”.
Deși promițătoare, tehnologia are limitări. Josh McDermott, care conduce Laboratorul de Audiție Computațională de la MIT și nu a fost implicat în studiu, avertizează că testele s-au făcut doar pe patru persoane cu auz normal. „Dacă sistemul va funcționa la fel de bine pentru persoanele cu pierdere de auz rămâne o întrebare deschisă”, spune el. Semnalul undelor cerebrale ar putea fi mai slab la cei cu deficiențe auditive, ceea ce ar reduce acuratețea. Totuși, McDermott consideră că merită încercat, deoarece chiar și cele mai avansate aparate auditive nu pot selecta o voce specifică dintr-un cor de voci. „Au algoritmi buni pentru reducerea zgomotului de fundal, dar când vine vorba de voci concurente, nu au nicio modalitate de a decide pe care s-o amplifice”, explică el.
O altă abordare posibilă ar fi utilizarea inteligenței artificiale pentru a studia comportamentul utilizatorului și a prezice care voce este cea mai probabilă țintă. Indiferent de soluție, cererea pentru sisteme auditive care să rezolve problema petrecerii cu cocktail este în creștere. Peste jumătate dintre persoanele de 75 de ani și peste trăiesc cu pierdere de auz invalidantă. „Dacă trăiești suficient de mult, începi să te surzești”, spune McDermott, „așa că este o problemă foarte importantă de rezolvat”.
Tehnologia dezvoltată de echipa de la Columbia reprezintă un pas semnificativ către aparate auditive mai inteligente, care să imite modul în care creierul uman filtrează sunetele. În viitor, astfel de dispozitive ar putea fi integrate în proteze auditive sau implanturi cohleare, oferind o calitate a vieții mult mai bună pentru milioane de oameni. Cercetătorii plănuiesc să extindă testele pe grupuri mai mari și să includă persoane cu diferite grade de pierdere a auzului. Până atunci, rămâne de văzut cât de repede va ajunge această inovație de la laborator la urechile celor care au nevoie.
De ce este important:
Această descoperire este crucială deoarece adresează una dintre cele mai frustrante provocări ale persoanelor cu deficiențe de auz: incapacitatea de a se concentra pe o singură voce într-un mediu zgomotos. Prin utilizarea undelor cerebrale pentru a controla amplificarea sunetului, sistemul oferă o soluție personalizată și adaptivă, care ar putea îmbunătăți semnificativ comunicarea în situații sociale, de la petreceri la întâlniri de afaceri. În plus, având în vedere îmbătrânirea populației globale, nevoia de tehnologii auditive eficiente va crește exponențial. Dacă această abordare se dovedește viabilă și pentru cei cu pierdere de auz, ar putea revoluționa piața dispozitivelor auditive și ar reduce izolarea socială asociată cu deficiențele de auz.
