文摘
我们大多数人有五种感觉,我们的大脑使用它来创建一个模型,我们周围的世界。我们看到,听到,嗅觉,味觉和触觉。如果你的感觉不是正常工作,你的大脑会填补这些空缺,更关注其他的感官。然而,你的其他感官不能总是填补空白。如果不工作你的耳朵,你的眼睛就可能无法告诉你的大脑,一辆失控的汽车是向你尖叫!但是,如果我们可以帮助大脑填补空白故意发送丢失的信息通过另一个感觉?如果你能“听到”,声音是通过你的触觉?这篇文章将解释人们如何能够做到这一点,使用腕带,将声音转换成振动。
一个完整的模型
在你的头,你随身携带的模型世界。这个模型已经使用你的大脑已经收集到的所有信息从你的感官。它告诉你的东西在哪里,哪些东西是危险的或可取的,害羞的,谁喜欢炫耀。模型由新信息不断更新和改进,倒在你的眼睛,耳朵,鼻子,嘴巴,全身上下从传感器和温度监测联系。你的大脑爱,总是贪婪地寻找更多信息。
但当停止流动的信息从某种意义上说,因为它是太暗或太吵了听?在这种情况下,大脑填写丢失的信息更关注其他的感官。举个例子,如果你想谈话但你不能得到足够的信息从你的耳朵,你更关注演讲者的嘴唇的运动。如果你认为你走在黑暗的街道,看到有人潜伏在阴影里,你听的更紧密的脚步。
不幸的是,你的大脑不能总是更关注其他的感官需要的信息。如果你是在一个嘈杂的大厅,在那里,聊天完全覆盖你想听到声音,你不能获得所有你需要的信息就更密切地关注人的嘴唇。对许多人来说,这个难度不是一个暂时的结束时,背景噪音消失或光线开启。有些人的大脑信息缺失不是因为它太暗或太吵闹,但是因为不正常工作。巧妙的装置,如眼镜、助听器、发明来解决这个问题,但有时他们无法修补破碎的意义。那么,我们是否应该给大脑所需要的信息?我们已经知道,大脑用其他感官收集丢失的信息。也许我们可以通过另一个意义上发送丢失的信息。
听你的手腕
许多人破坏了听力难以解决的声音来自哪里。这可能会导致很多问题。例如,很难摆脱的卡车,你突然听到告到你如果你不知道他们是从哪里冒出来!也是你的大脑很难单独的声音来自不同的方向,就像人的声音在你面前和议长的音乐震天响你的左边。
和一组研究人员一起,我目前正在调查是否振动的手腕可以用来帮助人们解决声音来自哪里。耳朵是正常工作时,你的大脑可以确定一个声音是通过比较在每个耳朵是多么响亮。所示图1,如果一个声音就在你的右边,声波穿过空气直接进入你的右耳。但是到达你的左耳,声波需要首先获得你的头。声音变得安静时被你的头,正如声音变得安静当你阻止它通过关闭一扇门。这意味着,你的大脑可以使用一个简单的规则来解决,一个声音是:如果它是声音在你的左耳就必须离开,如果是声音在你的右耳,那么它必须在你的右边。这是大脑的一个主要方法是一个声音在哪里,这是我们利用这个规则。
- 图1——一个人听到爆炸的权利。
- 他们每只耳朵后面有设备,接收的声音。每只耳朵的声音转化为振动是由每个手腕上腕带。
我们把声音转化为振动,我们交付使用腕带,默默地对皮肤发出嗡嗡声。左耳听到的声音被转换成振动左边手腕,和右耳听到的声音转换成振动的右手腕。这意味着,就像ears-if声音是右边,右边的振动更大的手腕,如果声音是左边,左边的振动更大的手腕。我们希望,通过使用相同的规则,它使用听觉,大脑能够找出声音的地方。
我们的实验
我们的志愿者都有听力困难和耳蜗植入设备使用,这是一种外科手术助听器。他们坐在椅子上与振动扬声器在周围围成一个半圆,每个手腕上腕带(图2一个)。我们测试了志愿者工作,声音来自当只使用他们的耳朵,只有腕带,或者耳朵一起腕带(1]。我们扮演了一个声音从扬声器,然后问扬声器声音来自的志愿者。我们计算如何定位声音通过测量多远他们的回答是正确的演讲者。我们测量这个距离度,之间的角度正确的演讲者和他们选择的一个。我们重复这个过程,计算平均分数。我们发现我们非常满意!
- 图2 -(一)在我们的实验中,志愿者坐在椅子上与振动在每个腕腕带和扬声器在一个半圆。
- 声音播放的扬声器和志愿者的任务是扬声器,声音来自说。(B)酒吧显示平均多少正确的演讲者是一位志愿者说(度)。你可以看到蓝色栏(耳朵)远高于绿色或粉色酒吧(只手腕或耳和手腕在一起)。这意味着腕带帮助志愿者更准确地定位声音。粉色的酒吧是最低的,这告诉我们,志愿者表现最好当他们一起使用腕带和耳朵。
它工作了吗?
图2 b显示了结果。当只使用他们的耳朵,声音的位置,我们的志愿者标识往往是很长的路从正确的声音位置。然而,当他们使用振动仅腕带或耳朵腕带,他们往往更接近正确的位置。有趣的是,我们的志愿者表现最好,当他们一起使用腕带和耳朵。这是一个好消息,因为它表明,大脑很高兴结合信息从振动的手腕与信息从声音的耳朵。
发现腕带可以大大提高人们的能力来定位声音尤其令人兴奋,因为这些改进了后几乎没有实践。我们已经表明,当人们火车半个小时每天超过10天,他们继续得到更好地定位声音(2]。谁知道他们会有多好,如果他们每天使用腕带几个月,甚至几年?
一种新的助听器吗?
除了帮助有听力问题的人找到听起来更好,我们一直在努力改善他们的听力的其他方面通过发送丢失的声音信息通过手腕上的振动。例如,我们最近表明,振动与耳蜗植入设备可以帮助人们更好地理解演讲当有很多背景噪音(3,4]。这是一个常见的问题在繁忙的教室,工厂,办公室。
只到目前为止,我们已经表明,这种方法可以帮助人们当他们在实验室中进行测试。现在,我们希望创建一个设备,可以帮助人们在日常生活中。我们正在建设一个新的腕带(图3),类似于Smartwatch或Fitbit,人们可以穿在实验室之外,他们对他们的一天6]。我们正在与世界上最大的生产商之一,助听器和人工耳蜗,这样我们的腕带可以无线连接到他们的听力设备收集在每个耳朵的声音。我们也在开发自己的小型设备,收集声音的耳朵的人不已经戴听力设备。
- 图3——为我们的新设计振动腕带。
- 腕带周围的肿块没有振动马达里面buzz对皮肤(图片来源:5]]。
如果我们的腕带外的实验室工作,他们可以帮助人们在世界各地。他们可能特别有用在贫穷国家,听力损失是数百万人不及时治疗。以印度为例子的国家超过十亿人超过三分之一的儿童去上学有听力问题[7]。成年人有听力问题在较贫穷的国家也不太可能找到工作,所以经常被迫生活在贫困中。耳蜗植入设备等设备太贵了对于大多数人来说,和贫穷国家缺少医生和医院设备需要适合它。腕带我们正在开发可以克服这些问题。他们可以生产非常便宜,可以安装不需要高素质的医生或昂贵的医疗设备。他们可以显著提高就业机会,教育和社会生活的许多数以百万计的人有听力问题。我们正在尽我们所能来实现这一点。
的利益冲突
作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
感谢我有幸的人一起工作的研究本文中描述:罗宾·坎宁安,肖恩·米尔斯,托比•戈林收养,山姆·佩里嘉娜Zgheib, Ama Hadeedi。我最深的谢意也Andre Brokmaan Hans Fleschenberg Sando,海伦·弗莱彻Jana Zleb, v字形,托比•威尔斯和戴维森弗莱彻请读这篇文章,并非常有用的反馈信息。为作者的工资是由威廉Demant基金会提供的。
原始的文章
↑弗莱彻,m D。,Cunningham, R. O., and Mills, S. R. Electro-haptic enhancement of spatial hearing in cochlear implant users.Sci代表。(2020)10:1621。doi: 10.1038 / s41598 - 020 - 58503 - 8
引用
[1]↑弗莱彻MD,坎宁安RO,老磨坊Electro-haptic增强空间听觉的人工耳蜗植入用户。Sci代表。(2020)10:1621。doi: 10.1038 / s41598 - 020 - 58503 - 8
[2]↑弗莱彻医学博士Zgheib j .触觉sound-localisation用于人工耳蜗和助听器用户。Sci代表。(2020)10:14171。doi: 10.1038 / s41598 - 020 - 70379 - 2
[3]↑弗莱彻医学博士Hadeedi,戈林T,老磨坊Electro-haptic增强在嘈杂的在人工耳蜗植入用户的表现。Sci代表。(2019)9:11428。doi: 10.1038 / s41598 - 019 - 47718 - z
[4]↑弗莱彻MD、歌曲H,佩里西南。Electro-haptic刺激提高语音识别为耳蜗植入用户噪声在空间上分开。Sci代表。(2020)10:12723。doi: 10.1038 / s41598 - 020 - 69697 - 2
[5]↑弗莱彻。可以触觉刺激增强音乐感知听力受损的听众吗?前神经。(2021)15:723877。doi: 10.3389 / fnins.2021.723877
[6]↑弗莱彻。使用触觉刺激来加强听力受损的听众的听觉感知。加快医疗设备专家。(2020)18:63 - 74。doi: 10.1080 / 17434440.2021.1863782
[7]↑Krishnamoorthy K,萨米RN, Shoman n开始人工耳蜗的挑战项目在发展中国家。当今Otolaryngol头颈杂志。(2014)22:367 - 72。doi: 10.1097 / MOO.0000000000000088