Новий інтерфейс “мозок-комп’ютер” допоможе вдосконалити слухові апарати

Дослідники з Ольденбургского університету імені Карла фон Осецького в Німеччині працюють над створенням особливого інтерфейсу “мозок-комп’ютер”. Він буде в змозі визначити, кого конкретно ви слухаєте в кімнаті, наповненій іншими розмовляючими людьми і, як наслідок, різними звуками.

Здавалося б, це абсолютно природний процес – слухати і, головне, чути конкретного співрозмовника на гучній вечірці. Але те, до чого мозок людей пристосувався в ході тривалої еволюції, вчені досліджують із завидною постійністю, і поки як і раніше не можуть відповісти на питання, які конкретно природні механізми відповідають за таку здатність людей.

У чому ж користь нового винаходу? В майбутньому подібну технологію можна буде впровадити в слухові апарати, якими користується чимало людей з обмеженими можливостями. Технологія буде працювати як крихітний формувач променя, який буде “вказувати” в цікавому для користувача напрямку і дозволяти йому сконцентруватися на конкретному співрозмовникові в натовпі.

Система пристосовується до певної розмови, звуку або голосу людини, на який слухач звертає увагу, “відключаючи” небажаний фоновий шум.

Фахівці кажуть, що до сих пір більшість досліджень в області створення інтерфейсів “мозок-комп’ютер”  були в першу чергу сфокусовані на візуальних стимулах (подразників). І багато хто з них в даний час перевершують ті, що зосереджені на використанні звукових стимулів (слуху). Можливо, це обумовлено тим, що зорова зона кори головного мозку більше, ніж слухова зона кори головного мозку, а значить і хороший результат отримати дещо простіше.

Проте для людей зі слабким зором або тих, хто є повністю паралізованим, “слуховий” інтерфейс “мозок-комп’ютер” міг би стати хорошою альтернативою іншим подібним пристроям.

Німецькі фахівці провели дослідження, в якому взяли участь 12 випробуваних. Вони прослуховували два записаних голосу (чоловічий і жіночий). У промові були використані повторювані склади. Учасників попросили звернути увагу лише на одну із записів, які лунають паралельно.

Спочатку дані електроенцефалограми (ЕЕГ), що відображають електричну активність мозку, використовувалися для навчання пацієнтів. На більш пізніх етапах систему тестували на предмет того, як точно вона визначає за даними ЕЕГ, на який голос учасники експерименту звертали увагу.

Спочатку система групувала дані з 60-процентною точністю, тобто вище випадкового “п’ятдесят на п’ятдесят”. (Це хороший результат, хоча поки і не підходить для практичного використання.) Але за рахунок збільшення часу аналізу (з 20 секунд до двох хвилин), дослідники змогли підвищити точність приблизно до 80 відсотків.

Зараз отримані результати є одними з перших, які доводять можливість класифікації даних ЕЕГ, що визначаються слуховим стимулом (яку він виголосив складами).

У майбутньому дослідники планують оптимізувати свій метод для подальшого поліпшення роботи системи.

Результати свого дослідження вчені опублікували у виданні Biomedical Physics and Engineering Express.

Додамо, що раніше інтерфейс мозок-комп’ютер допоміг паралітик управляти екзоскелетом силою думки , а паралізована жінка вперше змогла спілкуватися зі світом за допомогою “домашнього” імплантату .