Примерно 15 процентов американцев сообщают о каких-либо проблемах со слухом; Проблемы с пониманием разговоров в шумной обстановке - одна из самых распространенных жалоб. К сожалению, врачи или аудиологи мало что могут сделать. Слуховые аппараты могут усиливать слуховые ощущения, которые не совсем улавливают определенные звуки, но они не различают голос друга на вечеринке и музыку на заднем плане. Проблема не только в технологии, но и в мозговом подключении.
Большинство пользователей слуховых аппаратов говорят, что даже с их слуховыми аппаратами им все еще трудно общаться в шумной обстановке. Как нейробиолог, который изучает речевое восприятие, эта проблема видна во многих моих собственных исследованиях, а также во многих других. Причина не в том, что они не могут слышать звуки; это то, что их мозг не может выделить разговор из фоновой болтовни.
Гарвардские нейробиологи Дэн Полли и Джонатон Уиттон, возможно, нашли решение, используя невероятную способность мозга учиться и меняться. Они обнаружили, что мозг может заново научиться различать речь и шум. И ключом к обучению этому навыку может стать видеоигра.
Слуховой мозг
Люди со слуховыми аппаратами часто жалуются на то, что их слуховые аппараты справляются с шумными ситуациями; это основная причина, по которой многие люди с потерей слуха не носят слуховые аппараты, даже если они ими владеют. Люди с нелеченной потерей слуха, включая тех, кто не носит слуховые аппараты, подвергаются повышенному риску социальной изоляции, депрессии и даже деменции.
Для многих людей с нарушениями слуха проблема не в их ушах, а в их мозгу. В повседневной обстановке звуковые волны, излучаемые каждым окружающим вас предметом, смешиваются перед тем, как попасть в ваше ухо. Затем ваш мозг должен разобраться, какие звуковые фрагменты принадлежат каждому источнику в окружающей среде, и правильно сгруппировать эти звуковые фрагменты вместе, игнорируя некоторые - например, гул холодильника - и сосредотачиваясь на других, как родственник, вызывающий из соседней комнаты.,
Эта способность различать, обрабатывать и воспринимать звук является одной из первых причин потери слуха в результате нормального старения или неврологических расстройств, таких как ADD / ADHD, аутизм и дислексия. Это настолько сложно, что на протяжении десятилетий слуховые неврологи, такие как я, пытались понять, как мозг делает это, и как мы можем помочь людям, которые испытывают трудности со слухом в шумной обстановке.
Звук пути проникает в ухо, а затем в мозг. (Зина Дерецкий, Национальный научный фонд) Видео игры на помощь
В своем новом исследовании Полли, Уиттон и их коллеги создали видеоигру, чтобы тренировать мозг игроков, чтобы лучше различать звуки. Игроки обводят свои пальцы вокруг пустого экрана планшета, пытаясь определить края скрытой формы. Они получают постоянные слуховые отзывы о том, как они работают через наушники, которые воспроизводят звуки, частично скрытые фоновым шумом. Это немного похоже на «горячую или холодную» детскую игру: единственный способ найти края формы - внимательно слушать звуки и замечать, как они меняются при движении пальца. Когда игрок становится лучше в игре, фоновый шум становится громче, что делает игру более сложной.
Чтобы определить, может ли эта видеоигра помочь людям в их повседневной жизни, исследователи наняли 24 пожилых людей с потерей слуха. Половина участников играла в игру обучения слуху. Остальные 12 играли в столь же сложную игру, в которой они услышали бессмысленные предложения (например, «Готов Бэррон, иди в зеленую четверку сейчас») на фоне фонового шума. Эти люди должны были вспомнить, а затем определить, какие слова они слышали в предложениях. Важно отметить, что эта задача с памятью проверяла слух, но отличалась от обучения видеоиграм тем, что не проверяла способность людей различать тонкие различия в звуках.
После восьми недель тренировок по соответствующим играм, по несколько сеансов в неделю дома на планшете, группа памяти не лучше отличала речь от фонового шума. Но люди, которые играли в звуковую видеоигру, могли понимать на 25 процентов больше слов и предложений в фоновом шуме, что примерно в три раза выгоднее, чем от их слуховых аппаратов. Это было особенно удивительно, потому что группа видеоигр показала улучшения в понимании речи, хотя их обучение включало только невербальные звуки.
Быстрая обратная связь
В беседах и интервью Полли признает, что он не знает точно, почему игра работает, но он подозревает, что структура игры является ключевой: мозг способен предсказать, как звук видеоигры будет меняться с каждым движением пальца, а затем получает немедленную обратную связь о том, что на самом деле произошло.
Это тот же тип обратной связи, который люди получают во время занятий, таких как спорт и игра на музыкальном инструменте. Например, скрипач ожидает следующую ноту пьесы, помещает палец в соответствующее место вдоль шеи скрипки, а затем слушает звук результирующей ноты и то, как она соответствует другим инструментам оркестра. Если необходимы какие-либо регулировки высоты тона, ее палец почти сразу же перемещается в нужное место. И она должна делать все это, игнорируя посторонние звуки, как и другая мелодия в разделе деревянных духовых инструментов или барабанная дробь литавр.
Существуют некоторые свидетельства того, что периоды интенсивного музыкального обучения, особенно в детстве, могут принести пользу, которая обобщает повседневное общение. Например, в моей предыдущей работе была рассмотрена идея о том, что музыканты часто превосходят не музыкантов по тестам понимания речи в фоновом шуме, и что мозг музыканта может обрабатывать звуки речи более точно, чем мозг не музыканта.
Но так же, как музыкальное обучение, практика, кажется, необходима для поддержания способности понимать речь в шумной обстановке. Через два месяца после окончания обучения видеоиграм исследователи снова проверили способности участников к пониманию речи и обнаружили, что преимущества видеоигры исчезли.
Будущее с лучшим слухом
Несмотря на остающиеся загадки о том, как именно эта звуковая видеоигра может улучшить восприятие речи, этот предварительный результат открывает захватывающие возможности для будущей клинической терапии. Это также дает ученым, таким как я, дополнительное понимание того, как мозг изучает новые навыки восприятия, демонстрируя, что даже кратковременное обучение может оказать существенное влияние на способность отличать речь от фонового шума.
Но что еще предстоит выяснить, так это то, какие изменения мозга лежат в основе этих улучшений поведения. В своем собственном исследовании я пытаюсь ответить на этот вопрос, исследуя мозг людей, которые прошли различные виды тренировок, наблюдая, как их мозг обрабатывает звук, и сравнивая их с людьми, которые не прошли обучение. Мы надеемся, что мы сможем узнать больше о том, как мозг изменяется в ответ на тренировки и как это связано с перцептивными способностями людей.
Поэтому, хотя люди должны проявлять осторожность в отношении заявлений о тренировке нашего мозга для улучшения нашего общего интеллекта, результаты этого исследования от целевой перцептивной тренировки обнадеживают. Однажды может появиться приложение для iPhone, которое поможет вашей свекрови следить за разговором в многолюдном ресторане или студентом, у которого расстройства обучения сосредоточены на голосе учителя. Ученым просто необходимо выяснить, как лучше тренировать мозг, чтобы слушать.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Дана Бобингер, доктор философии студент в области речевых и слуховых наук и технологий, Гарвардский университет
