Prothèses auditives Lis ton cerveau

Les appareils auditifs qui lisent votre cerveau sauront qui vous voulez entendre

Si vous avez des difficultés à entendre, il peut être difficile de distinguer un seul haut-parleur dans une pièce bruyante. Un système qui amplifie la voix que vous souhaitez écouter pourrait vous aider.

Imaginez que vous essayez de rattraper votre meilleur ami au milieu d'un pub bruyant. Malgré le bruit de fond gênant, vous pouvez filtrer le brouhaha et entendre les meilleurs potins de vos amis. Ce soi-disant «effet cocktail» vient naturellement à beaucoup d'entre nous, mais pour les personnes qui utilisent des appareils auditifs, il est difficile et profondément frustrant de faire face à des bruits non pertinents.


Toutefois, un nouveau système potentiellement transformateur peut déterminer qui vous voulez écouter et amplifier cette voix. Pour comprendre l'intention de l'auditeur, il utilise des électrodes placées sur le cortex auditif, la partie du cerveau (juste à l'intérieur de l'oreille) qui traite les sons. Lorsque le cerveau se concentre sur chaque voix, il génère une signature électrique révélatrice pour chaque locuteur.


Un algorithme d'apprentissage en profondeur qui a été formé pour différencier les différentes voix recherche la correspondance la plus étroite entre cette signature et celle des différents haut-parleurs de la salle. Il amplifie ensuite la voix qui correspond le mieux, aidant ainsi l'auditeur à se concentrer sur celle souhaitée.

Le système, décrit dans Science Advances, et créé par une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Columbia, a été testé sur trois personnes sans perte auditive qui subissaient une chirurgie au North Shore University Hospital de New York. Des électrodes ont été implantées dans le cadre de leur traitement de l'épilepsie, ce qui signifie que leurs signaux cérébraux peuvent être surveillés. Les participants ont écouté une cassette de quatre personnes différentes parlant en continu. Les chercheurs ont suspendu l'enregistrement par intermittence et ont demandé aux sujets de répéter la dernière phrase avant la pause, afin de s'assurer qu'ils l'entendaient correctement. Ils ont pu le faire avec une précision moyenne de 91%.

Il y a un inconvénient évident: le système actuel implique une chirurgie du cerveau pour implanter les électrodes. Cependant, les chercheurs ont déclaré que les ondes cérébrales pourraient être mesurées à l'aide de capteurs placés dans ou sur l'oreille, ce qui signifie que le système pourrait éventuellement être intégré à une aide auditive (même si cela serait moins précis). Il pourrait également être utilisé par des personnes non malentendantes qui souhaitent renforcer leur capacité à se concentrer sur une seule voix.


Une autre difficulté est le décalage horaire. Cela ne prend que quelques secondes, mais cela pourrait signifier manquer le début de la phrase, déclare Nima Mesgarani, du Neural Acoustic Processing Lab de l'Université de Columbia, qui a coécrit le document. Il existe une tension inhérente entre précision et rapidité de la mise au point sur un haut-parleur spécifique, en d'autres termes, plus le système doit écouter longtemps, plus il est précis. Ce problème nécessite des recherches supplémentaires à résoudre, mais il dit que ce type d'appareil pourrait être commercialement disponible dans seulement cinq ans.

Cette étude n’est qu’une preuve de concept, mais elle montre un potentiel intéressant, explique Behtash Babadi, du Département de génie électrique et informatique de l’Université du Maryland, qui n’a pas participé à la recherche.


«En quelques secondes à peine, une personne utilisant un appareil comme celui-ci pourrait faire taire tout le monde à l'exception de la personne qu'ils veulent entendre», dit-il. «Ce travail est le premier à réellement résoudre ce problème, et constitue un pas en avant vers la concrétisation de cette solution.