"Zihin Okuyan" Sistemle Gürültüye Son!

ABD'li araştırmacılardan oluşan bir ekip, insan denemelerinde ilk kez, dinleyicinin duymak istediği sesi otomatik olarak yükseltmek için beyin sinyallerini okuyan bir cihazı başarıyla gösterdi. Bu buluş, dünya genelinde işitme kaybı yaşayan yaklaşık 430 milyon kişi için umut vaat ediyor.

Çalışmaya katılan, intrakraniyal elektrotları olan denekler, uzamsal olarak ayrılmış iki farklı ve rekabet halindeki sohbeti dinledi. Deneklerin nöral sinyalleri kaydedilerek gerçek zamanlı bir işleme sistemine aktarıldı. Sistem, düşük frekanslı (LF) ve yüksek gama (HF) nöral özelliklerden yararlanarak, odaklanılan konuşmanın zamansal zarfını yeniden yapılandırmak için doğrusal bir regresyon modeli kullandı.

Yeniden yapılandırılan zarf, iki sohbetin zarflarıyla karşılaştırılarak dinleyicinin odağı belirlendi. Bu bilgi, odaklanılan konuşmacının seçici olarak yükseltilmesini sağladı. Kalabalık ortamlarda konuşmayı anlamak, işitsel nörobilim ve işitme teknolojisi alanındaki en zorlu sorunlardan biri olmaya devam ediyor. Bu tür durumlarda, dinleyiciler hedef konuşmacıya odaklanmak için seçici dikkatlerini kullanırken, diğer sesleri ve arka plan gürültüsünü bastırmak zorundadır.

Mevcut işitme cihazları genellikle dinleyicinin niyetini anlayamadıkları için başarısız oluyor. Sonuç olarak, tüm sesleri ayrım gözetmeksizin yükselterek gerçek dünya koşullarında performans düşüklüğüne yol açıyor ve düşük kullanıcı benimsenmesi ile sosyal izolasyona katkıda bulunuyor.

Columbia Üniversitesi'nden araştırmacı Dr. Nima Mesgarani, "Karmaşık bir ortamdaki tüm sesler arasından filtreleme yapmak için beynin doğal yeteneğini kullanarak, kullanıcının nöral bir uzantısı gibi çalışan bir sistem geliştirdik. Bu sistem, kullanıcının duymak istediği belirli sohbeti dinamik olarak izole ediyor" dedi. Dr. Mesgarani, "Bu bilim, sadece sesi yükselten geleneksel işitme cihazlarının ötesine geçerek, teknolojinin insan beyninin gelişmiş, seçici işitme yeteneğini geri kazandırabileceği bir geleceği düşünmemizi sağlıyor" diye ekledi.

Çalışmalarında, Dr. Mesgarani ve ekibi, nöbetlerinin kaynaklarını daha iyi belirlemek için beyin ameliyatı geçiren epilepsi hastalarıyla ve cerrahlarla işbirliği yaptı. Hastane hastaları, bu çalışmaya gönüllü olarak katıldı ve beyinlerinde zaten elektrotlar bulunuyordu. Ekibin sistemi, eş zamanlı olarak çalınan iki üst üste binen konuşmadan birine odaklandıklarında hastaların beyin aktivitesini ölçmek için elektrotları kullandı.

Sistem daha sonra bir hastanın hangi konuşmaya dikkat ettiğini otomatik olarak tespit etti ve sesi gerçek zamanlı olarak ayarlayarak o konuşmayı yükseltirken diğerini kıstı. Bir gönüllü için, sistemi beyniyle kontrol etme deneyimi tam anlamıyla inanılmazdı. Hatta araştırmacıları ses seviyelerini gizlice ayarlamakla suçladı. Diğerleri ise işitme engelli arkadaşları ve aile üyelerinin böyle bir teknolojiden nasıl faydalanabileceğine dair hikayeler anlattı. Bir kişi, "Bilim kurgu gibi görünüyor" yorumunu yaptı. "Beyin kontrollü işitme teknolojisinin küçük ilerlemelerin ötesine geçip geçemeyeceği merkezi yanıtsız soruydu."