Dansk drøm: Et høreapparat, der skruer op for bestemte lyde ved tankens kraft
EEG-målinger af hjerneaktiviteten kan bruges i høreapparater, der kun forstærker netop den talestrøm, man er interesseret i at høre, når mange snakker i munden på hinanden.
EEG på DTU

Elektroder på hovedet aflæser hjerneaktiviteten i forsøgene på DTU. Når signalerne analyseres, kan forskerne finde ud af, hvilken lydkilde forsøgspersonens opmærksom er rettet imod. (Foto: DTU Elektro)

Specielt når alderen trykker, kan det begynde at knibe med hørelsen. Et høreapparat kan være en del af løsningen, men sådan et virker ikke supergodt i støjfyldte omgivelser.

Er man for eksempel til en fest, hvor mange mennesker snakker sammen, og der kører musik i baggrunden, kan det selv for normalt hørende være svært at opfange, hvad der bliver sagt af de mennesker, man snakker med. For hørehæmmede er det nærmest umuligt.

Men her kommer videnskaben til hjælp. Forskere fra Institut for Elektroteknologi på Danmarks Tekniske Universitet (DTU Elektro) har fundet ud af, at hjerneskanninger kan røbe, hvem man prøver at lytte til, og så kan netop det lydsignal forstærkes, så det finder vej op over baggrundsstøjen. Det fremgår af en pressemeddelelse fra instituttet.

Teknologien kan potentielt benyttes i høreapparater, som på den måde bliver meget bedre til at opfange og forstærke præcis de lyde, den hørehæmmede gerne vil høre.

Historien kort
  • På 10 sekunder kan en hjerneskanning afsløre, hvem af flere talere din opmærksomhed er rettet imod.
  • Den information kan bruges til at forbedre høreapparater, så den hørehæmmede kun hører den talestrøm, vedkommende er interesseret i.
  • Nu er den helt store udfordring at få teknologien proppet ned i høreapparaterne.

En elektronisk badehætte på hovedet

I forsøgene på DTU har forsøgspersoner fået en hætte med elektroder på hovedet. Elektroderne er i kontakt med hovedbunden, og så bliver hjernens elektriske aktivitet målt ved hjælp af en metode, der kaldes elektroencefalografi, forkortet EEG.

»Vi har lavet forsøg med EEG, hvor vi har sat elektroder på hovedet af en forsøgsperson for at se, om vi kan aflæse, hvilken person forsøgspersonen er opmærksom på, når flere taler i munden på hinanden,« fortæller Jens Hjortkjær, der både er seniorforsker på DTU Elektro og på Hvidovre Hospitals Danish Research Centre for Magnetic Resonance.

»Vi tager EEG-signalet fra hjernen og sammenholder med de forskellige lydkilder. Så prøver vi at finde mønstre i hjerneaktiviteten, der røber, hvem forsøgspersonen prøver at lytte til. Og så kan vi forstærke den lydkilde, personen er opmærksom på.«

Virker med 10 sekunders forsinkelse

Hjerneskanningen viser altså, hvem forsøgspersonen gerne vil lytte til, så netop dette lydsignal kan forstærkes, mens de andre lydkilder undertrykkes.

Teknologien virker, men den er endnu lidt langsomt, siger Jens Hjortkjær:

»Da vi begyndte projektet tog det cirka et minut at finde ud af, hvem forsøgspersonen rettede sin opmærksomhed mod. Nu er den tid skåret ned til omkring 10 sekunder. Men det skal helst gå endnu hurtigere at aflæse og analysere EEG-signalet.«

Med den nuværende teknologi vil der altså gå 10 sekunder, fra en bruger retter opmærksomheden mod en ny taler, til systemet har registreret det og forstærker lyden fra denne taler.

Det er i overkanten i forhold til at kunne føre en normal samtale med flere samtalepartnere, men forskningen fortsætter.

Et stigende problem

Ifølge verdenssundhedsorganisationen WHO er cirka 466 millioner mennesker hørehæmmede på verdensplan.

Organisationen anslår, at tallet stiger til over 900 millioner mennesker i 2050, ikke mindst fordi vi udsættes for stadig mere larm.

Elektronikken skal langt ned i størrelse

Forskningen på DTU er en del af EU-projektet COCOHA, som franske, engelske og schweiziske universiteter samt den danske høreapparatproducent Oticon også er med i.

Ud fra resultaterne vil Oticon forsøge at udvikle høreapparater, der forstærker lyden fra den, man gerne vil lytte til, og undertrykker alle støjkilderne.

Mikrofonerne i høreapparaterne skal kunne afsløre den retning, som forskellige lydkilder befinder sig i, så de kan adskilles fra hinanden.

Og så er planen at skabe så små EEG-apparater, at de kan være indbygget i høreapparaterne.

EEG-delen kan enten sidde i øregangen eller lige bag ved øret, hvor en del af hjernesignalerne også kan opfanges. Så slipper man som hørehæmmet for at have en hætte med elektroder på hovedet, hvilket de fleste nok vil sætte pris på.

Øre-EEG er kendt teknologi

Det bliver ikke nemt at fremstille høreapparater med indbyggede EEG-målere, der kan måle præcist nok, men det er ikke umuligt. Der vil blot gå nogle år endnu.

Flere producenter af høreapparater leger med teknologien, fortæller Kim Dremstrup, der er institutleder på Institut for Medicin og Sundhedsteknologi på Aalborg Universitet:

»Princippet er velkendt. Høreapparatproducenten Widex arbejder også på øre-EEG, blandt andet i samarbejde med forskere fra Aarhus Universitet. Der er forsket en del i at måle EEG med elektroder indsat i øregangen, og det er en lovende teknologi.«

»Udfordringen er her, at EEG-signalerne kun bliver målt ved øret, og at man kun har en enkelt eller to elektroder i hvert øre. Men man er hjulpet af, at hjernens center for hørelse ikke sidder så langt fra ørerne.«

»Alle brikkerne er der. Men de passer måske ikke helt ned i rammen til puslespillet endnu. Vi skal have mere forskning, men det er jo også det, de er i gang med.«

Regnekraften skal være på plads

Jens Hjortkjær erkender også, at det bliver svært at udvikle høreapparater med indbyggede hjerneskannere:

»Det er helt sikkert en stor udfordring at få EEG-signaler af en tilstrækkelig høj kvalitet fra sådan et høreapparat. Men det er planen,« siger han og fortsætter:

»Når vi laver hjerneforskningen, bruger vi store computere til at analysere signalet, men i et høreapparat er regnekraften begrænset, og apparatet skal have et meget lavt strømforbrug. Men vi må se, hvad høreapparatproducenter kan drive det til.«

Også til normalt hørende

I første omgang forsøger forskerne at hjælpe hørehæmmede med den nye teknologi, men på længere sigt kan man forestille sig, at den også bliver nyttig for normalt hørende, der vil have forbedret hørelsen udover det, der er naturligt.

»Vi kan alle sammen have problemer med at høre i støjfyldte miljøer. Så hvorfor ikke have apparater, der kan give bedre lytteevne?« siger Kim Dremstrup.

»Hvis vi så også kunne få frasorteret nonsens, ville det være rigtig godt,« slutter han med et smil på læben.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.