Około 15 procent Amerykanów zgłasza problemy z słyszeniem; problemy ze zrozumieniem rozmów w hałaśliwym otoczeniu to jedna z najczęstszych skarg. Niestety niewiele lekarzy i audiologów może zrobić. Aparaty słuchowe mogą wzmocnić uszy, które nie potrafią do końca uchwycić pewnych dźwięków, ale nie rozróżniają głosu przyjaciela na imprezie od muzyki w tle. Problemem jest nie tylko technologia, ale także okablowanie mózgu.
Większość użytkowników aparatów słuchowych twierdzi, że nawet mając aparaty słuchowe, nadal mają problemy z komunikacją w hałaśliwym otoczeniu. Jako neurobiolog, który bada postrzeganie mowy, zagadnienie to jest widoczne w wielu moich własnych badaniach, a także w wielu innych. Powodem nie jest to, że nie słyszą dźwięków; to dlatego, że ich mózgi nie potrafią odczytać rozmowy z rozmowy w tle.
Neuronaukowcy z Harvardu Dan Polley i Jonathon Whitton mogli znaleźć rozwiązanie, wykorzystując niesamowitą zdolność mózgu do uczenia się i zmiany. Odkryli, że mózg może nauczyć się, jak odróżnić mowę od hałasu. Kluczem do nauki tej umiejętności może być gra wideo.
Mózg słuchowy
Osoby posiadające aparaty słuchowe często zgłaszają frustrację z powodu tego, jak ich aparaty słuchowe radzą sobie z głośnymi sytuacjami; jest to kluczowy powód, dla którego wiele osób z ubytkiem słuchu nie nosi aparatów słuchowych, nawet jeśli są ich właścicielami. Osoby z nieleczonym ubytkiem słuchu - w tym osoby, które nie noszą aparatów słuchowych - są narażone na zwiększone ryzyko izolacji społecznej, depresji, a nawet demencji.
Dla wielu osób z problemami ze słuchem problem nie leży w uszach - jest w mózgu. W codziennym otoczeniu fale dźwiękowe emitowane z każdego obiektu wokół ciebie mieszają się, zanim dotrą do ucha. Twój mózg musi następnie ustalić, które fragmenty dźwięku należą do każdego źródła w otoczeniu i poprawnie zgrupować te fragmenty dźwięku, ignorując niektóre - jak szum lodówki - i skupiając się na innych, jak krewny wołający z następnego pokoju .
Ta umiejętność rozróżniania, przetwarzania i rozumienia dźwięku jest jedną z pierwszych rzeczy, które załamują się w ubytku słuchu spowodowanym normalnym starzeniem się lub zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak ADD / ADHD, autyzm i dysleksja. Jest tak złożony, że od dziesięcioleci neurobiologowie słuchowi, tacy jak ja, próbują zrozumieć, w jaki sposób mózg to robi i jak możemy pomóc ludziom, którzy mają problemy ze słyszeniem w hałaśliwym otoczeniu.
Dźwięk ścieżki dociera do ucha, a następnie do mózgu. (Zina Deretsky, National Science Foundation) Gry wideo na ratunek
W swoim nowym badaniu Polley, Whitton i ich koledzy stworzyli grę wideo, która trenuje mózgi graczy, aby lepiej rozróżniać dźwięki. Gracze przesuwają palcami po pustym ekranie tabletu, starając się zidentyfikować krawędzie ukrytego kształtu. Otrzymują ciągłe informacje zwrotne od słuchaczy o tym, jak sobie radzą przez słuchawki, które odtwarzają dźwięki częściowo zasłonięte przez szum tła. Działa to trochę jak gra dla dzieci „gorętsza lub zimniejsza”: jedynym sposobem na znalezienie krawędzi kształtu jest uważne słuchanie dźwięków i zauważanie, jak zmieniają się, gdy poruszają palcem. Gdy gracz staje się lepszy w grze, hałas w tle staje się głośniejszy, co czyni grę trudniejszą.
Aby ustalić, czy ta gra wideo może pomóc ludziom w ich codziennym życiu, naukowcy zrekrutowali 24 starsze osoby dorosłe z ubytkiem słuchu. Połowa uczestników grała w trening słuchowy. Pozostała dwunastka grała w równie wymagającą grę, w której słyszeli bzdury (jak „Ready Barron, przejdź do zielonych czterech teraz”) wśród szumu tła. Ci ludzie musieli pamiętać, a następnie zidentyfikować, jakie słowa usłyszeli w zdaniach. Co ważne, to zadanie pamięci testowało słuch, ale różniło się od treningu gier wideo tym, że nie testowało zdolności ludzi do rozróżniania subtelnych różnic w dźwięku.
Po ośmiu tygodniach treningu na poszczególnych grach, podczas kilku sesji tygodniowo w domu na tablecie, grupa pamięci nie była lepsza w odróżnianiu mowy od hałasu w tle. Ale ludzie, którzy grali w gry wideo, byli w stanie zrozumieć o 25 procent więcej słów i zdań w hałasie tła, co było około trzy razy bardziej korzystne niż w przypadku samych aparatów słuchowych. Było to szczególnie zaskakujące, ponieważ grupa gier wideo wykazała poprawę rozumienia mowy, mimo że ich szkolenie dotyczyło tylko dźwięków niewerbalnych.
Szybka informacja zwrotna
W rozmowach i wywiadach Polley przyznaje, że nie wie dokładnie, dlaczego gra działa, ale podejrzewa, że struktura gry jest kluczowa: mózg jest w stanie przewidzieć, jak zmieni się dźwięk gry wideo przy każdym ruchu palca, a następnie otrzymuje natychmiastową informację zwrotną o tym, co się faktycznie wydarzyło.
Jest to ten sam rodzaj informacji zwrotnych, które ludzie otrzymują podczas zajęć takich jak sport i gra na instrumencie muzycznym. Na przykład skrzypaczka oczekuje następnej nuty utworu, kładzie palec w odpowiednim miejscu na szyi skrzypiec, a następnie słucha brzmienia powstałej nuty i tego, jak pasuje do innych instrumentów orkiestry. Jeśli konieczne są jakiekolwiek zmiany wysokości, jej palec prawie natychmiast przesuwa się w odpowiednie miejsce. I musi to wszystko zrobić, ignorując obce dźwięki, takie jak inna melodia w sekcji instrumentów dętych drewnianych lub bębnów kotłów.
Istnieją pewne dowody, że okresy intensywnego treningu muzycznego, szczególnie w dzieciństwie, mogą prowadzić do korzyści, które uogólniają codzienną komunikację. Na przykład w mojej poprzedniej pracy analizowałem ideę, że muzycy często przewyższają nie-muzyków w testach rozumienia mowy w hałasie tła i że mózgi muzyków mogą przetwarzać dźwięki mowy bardziej precyzyjnie niż mózgi nie-muzyków.
Ale podobnie jak trening muzyczny, praktyka wydaje się konieczna do utrzymania umiejętności rozumienia mowy w hałaśliwym otoczeniu. Dwa miesiące po zakończeniu szkolenia z gry wideo naukowcy ponownie przetestowali umiejętności rozumienia mowy przez uczestników i stwierdzili, że korzyści płynące z gry wideo zniknęły.
Przyszłość z lepszym słyszeniem
Pomimo pozostałych zagadek dotyczących tego, jak dokładnie ta gra dźwiękowa może poprawić percepcję mowy, ten wstępny wynik stwarza ekscytujące możliwości dla przyszłych terapii klinicznych. Daje także naukowcom takim jak ja lepszy wgląd w to, jak mózg uczy się nowych umiejętności percepcyjnych, pokazując, że nawet krótkoterminowe szkolenie może mieć dramatyczny wpływ na zdolność odróżnienia mowy od szumu tła.
Ale pozostaje dopiero zobaczyć, które zmiany w mózgu leżą u podstaw tych zachowań. W swoich własnych badaniach staram się odpowiedzieć na to pytanie, badając mózgi ludzi, którzy przeszli różne rodzaje treningu, obserwując, jak ich mózg przetwarza dźwięk, i porównując je z ludźmi, którzy nie przeszli szkolenia. Mamy nadzieję, że możemy dowiedzieć się więcej o tym, jak mózg zmienia się w odpowiedzi na trening i jak to się odnosi do zdolności percepcyjnych ludzi.
Tak więc, chociaż ludzie powinni zachować ostrożność w kwestii twierdzeń dotyczących treningu naszego mózgu w celu poprawy naszej ogólnej inteligencji, wyniki tego badania z ukierunkowanego treningu percepcyjnego są zachęcające. Pewnego dnia może być aplikacja na iPhone'a, która może pomóc teściowej śledzić rozmowę w zatłoczonej restauracji lub uczniu z zaburzeniem uczenia się skupić się na głosie nauczyciela. Naukowcy muszą tylko dowiedzieć się, jak najlepiej wytrenować mózg w słuchaniu.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Dr Dana Boebinger student biologii i techniki mowy i słuchu na Uniwersytecie Harvarda
