Похоже, слуховые аппараты постепенно перестают быть просто усилителями звука и начинают превращаться в что-то ближе к нейроинтерфейсам из sci-fi фильмов. Исследователи из Колумбийского университета впервые протестировали на людях систему, которая умеет считывать сигналы мозга и понимать, на каком голосе сосредоточен человек. После этого технология автоматически усиливает нужную речь и приглушает остальной шум.
Для людей с нарушениями слуха это почти суперспособность. Современные слуховые аппараты часто работают по принципу «усилим вообще всё и посмотрим, что получится».
В тихой комнате это ещё терпимо. В кафе, офисе или шумной компании начинается аудиокатастрофа. Разговоры смешиваются, посуда звенит, музыка орёт, кондиционер гудит, а мозг пытается вытащить из этой мешанины хотя бы одну нормальную фразу.
Новая система пытается обойти проблему совсем другим способом. Учёные называют технологию своеобразным нейронным продолжением человека. Вместо тупого усиления всего подряд она использует естественную способность мозга выделять нужный голос среди десятков других.
Этот феномен давно известен в нейронауке и называется «эффектом коктейльной вечеринки». Человек может стоять в шумной толпе, вокруг одновременно разговаривают 20 людей, играет музыка и кто-то роняет вилки, но мозг всё равно удерживает внимание на голосе конкретного собеседника.
Для обычного слухового аппарата подобная задача десятилетиями оставалась почти кошмаром инженерии.
Для испытаний исследователи работали с пациентами с эпилепсией, которым ранее уже имплантировали электроды в мозг для медицинского наблюдения. Участникам одновременно включали 2 пересекающихся разговора. В этот момент система анализировала мозговую активность и пыталась понять, какой диалог человек слушает.
Дальше начиналось самое интересное. Алгоритмы в реальном времени усиливали выбранный разговор и приглушали второй. По словам исследователей, система довольно точно определяла фокус внимания и заметно улучшала разборчивость речи. При этом мозгу требовалось меньше усилий на постоянную борьбу с шумом.
Сами участники эксперимента описывали ощущения почти как магию. Для некоторых людей эффект выглядел так, будто окружающий гул буквально расступается, оставляя только нужный голос. Как если бы реальность внезапно получила кнопку «выделить собеседника».
Работа стала продолжением исследований, стартовавших ещё в 2012 году. Тогда команда впервые обнаружила связь между определёнными паттернами мозговой активности и тем разговором, который слушает человек. С тех пор исследователи постепенно обучали алгоритмы сопоставлять сигналы мозга с потоками речи и разделять голоса разных людей.
Пока технология ещё очень далека от компактного устройства размером с обычный слуховой аппарат. Учёным предстоит разобраться со скоростью обработки, устойчивостью работы и адаптацией к реальным условиям вне лаборатории. Ведь одно дело спокойно тестировать систему в контролируемом помещении, и совсем другое — отправить её в настоящий ресторан пятничным вечером.
Но сама концепция уже выглядит очень мощно. Слуховой аппарат впервые начинает не просто усиливать звук, а буквально понимать намерение пользователя. Он пытается определить, кого человек хочет слушать, а кого мозг готов отправить в аудиофон.
Если технология доберётся до массовых устройств, она может изменить жизнь сотен миллионов людей с нарушениями слуха. Причём не только в бытовых ситуациях, но и в офисах, аудиториях, на встречах и в любых местах, где человеческому мозгу приходится ежедневно играть в сложнейший биологический аудиомикшер.