Новое исследование, опубликованное в журнале Restorative Neurology and Neuroscience, предоставляет первое доказательство того, что простое и недорогое неинвазивное устройство сенсорной замены речи на прикосновение может улучшить слух у пациентов с кохлеарным имплантатом с нарушениями слуха, а также у людей с нормальным слухом. , чтобы лучше различать речь в различных ситуациях, например при изучении второго языка или попытках справиться с "эффект коктейльной вечеринки." Устройство может обеспечить немедленное мультисенсорное улучшение без какого-либо обучения.
"Несмотря на недавние достижения в области слуховых аппаратов и кохлеарных имплантатов, наиболее распространенных хирургических имплантатов для восстановления слуха, пользователи с нарушениями слуха по-прежнему сталкиваются со значительными практическими и социальными проблемами со слуховыми аппаратами или без них," объяснил ведущий исследователь Амир Амеди, Ph.D., Отделение медицинской нейробиологии, Институт медицинских исследований Израиль-Канада, Медицинский факультет, Еврейский университет Иерусалима, Хадасса Эйн-Керем, и Программа когнитивных наук, Еврейский университет Иерусалима, Иерусалим, Израиль. "В частности, все они плохо понимают речь в сложной шумной акустической среде, особенно в присутствии говорящего-конкурента."
Ожидается, что число пациентов с сенсорной и слуховой недостаточностью будет расти, поэтому крайне важно разработать эффективные методы восстановления слуха, предназначенные для передачи недостающей информации пациентам. "Мы живем в мире, который становится все более мультисенсорным, и нам действительно необходимо понимать механизмы, лежащие в основе мультисенсорного восприятия и интеграции. Предоставление актуальной информации с помощью осязания может значительно улучшить слух," прокомментировал доктор. Амеди.
В этом текущем исследовании, посвященном проверке концепции, исследователи выдвинули гипотезу, что они смогут улучшить понимание речи в сложных условиях, используя способность мозга интегрировать информацию, поступающую одновременно от разных органов чувств. Они разработали минималистичное устройство замещения слуховых и тактильных сенсоров (SSD), которое преобразует низкочастотные речевые сигналы в тактильные колебания, передаваемые на кончиках двух пальцев. Они попросили группу людей, для которых английский язык не является родным, повторить серию предложений, которые были искажены за счет включения их в речевой шум.
Как и ожидалось, когда участники могли полагаться только на прослушивание, они плохо понимали такие предложения. Однако важно то, что их понимание предложений значительно улучшилось, когда они объединили ухудшенный речевой сигнал с дополнительной вибрацией, передаваемой на кончики пальцев участников. Вибрация передавала определенный набор частот, известных как основные частоты, которые характеризуют речевые сигналы.
Сообщаемое улучшение на групповом уровне составило 6 дБ – существенная разница, учитывая, что увеличение на 10 дБ представляет собой удвоение воспринимаемой громкости. Эти результаты особенно актуальны по сравнению с более ранними исследованиями SSD, показывающими влияние на поведение только после требовательной когнитивной тренировки.
"Наши результаты имеют важное значение для дальнейших исследований, а также возможных клинических и практических решений," отметил соавтор Томаш Волак, Ph.D. Eng, руководитель Исследовательского центра биовизуализации, Институт физиологии и патологии слуха, Всемирный центр слуха, Варшава, Польша. "Способность “ слышать сквозь пальцы ” может значительно улучшить слух. Наш подход предполагает, что мультисенсорные стимуляции, обеспечивающие один и тот же тип информации (в данном случае разговорный язык, передаваемый посредством прикосновения в дополнение к слуху), должны обрабатываться в одной и той же области мозга (в данном случае в центрах разговорного языка), в конечном итоге затем предсказывая, что мультисенсорные стимуляции ( и звуки, и прикосновение) должны улучшать восприятие.
По словам ведущего автора Катаржины Цесла, Ph.D., Всемирный центр слуха, Варшава, и Еврейский университет в Иерусалиме, "Наиболее убедительным аспектом нашего исследования является тот факт, что для обучения использованию такого устройства сенсорной замены речи на прикосновение не требовалось никакого обучения. Мы считаем, что это может также помочь пожилому населению, которому сложно следовать обширным режимам обучения. Это может быть первое исследование, показывающее такое немедленное актуальное улучшение устройства сенсорной замены и предполагающее, что мозг намного более мультисенсорный, чем принято считать."
"Это исследование является важным шагом на пути к внедрению мультисенсорной пластичности мозга в качестве инновационной парадигмы, позволяющей максимально увеличить потенциал пациентов для компенсации потери сенсорных ощущений," прокомментировал Бернхард Сабель, Ph.D., Главный редактор журнала “Восстановительная неврология и неврология”.
Затем команда планирует дальнейшее совершенствование устройства и режимов обучения, чтобы достичь цели улучшения на 10 дБ и протестировать механизмы человеческого мозга с помощью МРТ-совместимой версии устройства в различных группах населения (как люди с нарушениями слуха, так и люди с нарушениями слуха).