Американские инженеры разработали экспериментальный слуховой аппарат на основе нейрокомпьютерного интерфейса, способный считывать сигналы мозга, определять, на каком именно собеседнике сосредоточено внимание пользователя, и автоматически усиливать его голос в режиме реального времени.
Современные слуховые аппараты умеют подавлять фоновый шум, но они усиливают абсолютно все голоса вокруг без разбора. Из-за этой особенности людям трудно фокусироваться на конкретном собеседнике в компании, и многие вообще отказываются от использования аппаратов.
Новая экспериментальная управляемая мозгом слуховая система анализирует активность слуховой коры, реконструирует ритмический рисунок (паузы и слоги) речи, на которую сфокусировано внимание, сравнивает его с обоими звуковыми потоками и подавляет ненужный голос. Чтобы избежать резких звуковых скачков, система плавно переключает громкость, на что ей требуется в среднем 5,1 секунды.
В первом испытании на людях управляемая мозгом слуховая система проверялась на четырёх пациентах с эпилепсией, которым до этого были имплантированы внутричерепные электроды для клинического мониторинга. Устройство определяло нужного спикера с точностью до 90% и усиливало «целевой» разговор в среднем на 12 децибел относительно окружающего шума. Участники отдавали предпочтение звуку, который корректировался их мозгом, в 75–95% тестовых попыток. Процесс проходил настолько естественно, что одна из волонтёрок решила, будто исследователи тайно меняли громкость вручную. Данные трекинга глаз также зафиксировали значительное уменьшение расширения зрачков пациентов, что свидетельствует о существенном снижении когнитивных усилий, которые обычно требуются для аудирования в шумной среде.
Дополнительный тест с участием 40 лиц с нарушениями слуха, которые просто слушали уже записанный во время эксперимента модулированный аудиосигнал, показал ещё более высокие результаты улучшения разборчивости речи, чем у людей с нормальным слухом. Это подтверждает, что разработка имеет колоссальный потенциал именно для пациентов с клинической глухотой, которая сегодня считается самым большим модифицируемым фактором риска развития деменции.
Независимые эксперты считают это значительным технологическим прорывом, но призывают к сдержанному оптимизму относительно быстрого клинического применения. Главным барьером остаётся необходимость инвазивной установки электродов в мозг пациента для достижения необходимого качества сигнала. Большинство людей с возрастной потерей слуха вряд ли согласятся на трепанацию черепа ради улучшения слышимости. Поэтому разработчики рассматривают менее инвазивные альтернативы, в частности, подкожные электродные сетки или датчики, встроенные непосредственно в обычные наушники-вкладыши, что может стать реальным коммерческим будущим этой технологии.
Кроме того, эффективность системы критически зависит от способности пользователя прочно удерживать внимание на объекте: как только концентрация теряется, точность декодирования резко падает. Тотальное глушение окружающих звуков сравнивают с «ношением шор на глазах», ведь слух отвечает за общую ситуационную осведомлённость в пространстве, например, позволяет услышать приближающийся сзади автомобиль.