Slim gehoorapparaat meet hersengolven en verbetert luisterbeleving

Binnen het huidige assortiment hoortoestellen en implantaten is het nog altijd ingewikkeld om één specifieke spreker uit een omgeving vol pratende mensen en achtergrondlawaai te filteren. Een hoorapparaat weet immers niet naar wie je wilt luisteren en maakt daarom een ‘beredeneerde gok’. KU Leuven-onderzoekers hebben dat probleem nu opgelost met een techniek die op basis van hersengolven binnen de seconde bepaalt naar wie je luistert. Dat opent deuren naar doeltreffendere hooroplossingen.

Dankzij een gehoorimplantaat, bijvoorbeeld een cochleair implantaat (CI) is het mogelijk dat mensen met ernstig gehoorverlies kunnen horen. Een audioloog stelt het apparaat in op basis van de input van de gebruiker, al kan het daar al mis gaan. Denk aan kinderen die doof geboren zijn of ouderen die lijden aan dementie. Zij kunnen moeilijker inschatten en aangeven hoe goed ze de geluiden horen, waardoor hun implantaat niet optimaal is afgesteld. Een mogelijke oplossing is het implantaat af te stellen op basis van de hersengolven. Die bevatten informatie over hoe de persoon het geluidssignaal verwerkt. Zo’n objectieve meting kan via een elektro-encefalogram (EEG), waarbij elektrodes op het hoofd worden geplaatst. Het zou efficiënter zijn als het implantaat de hersengolven registreert om de gehoorkwaliteit te meten.

Wens van de luisteraar

Onderzoekers werken al langer aan oplossingen die rekening houden met wat de luisteraar wil. “Met een elektro-encefalogram (EEG) kunnen we hersengolven meten die ontstaan als reactie op geluiden: daaruit kunnen we afleiden naar welke spreker je wil luisteren. Het systeem haalt de geluidssignalen van verschillende sprekers uit elkaar en maakt dan de link met de hersengolven. Het nadeel is dat je rekening moet houden met 10 tot 20 seconden vertraging om met redelijke zekerheid juist te zitten.”

Primeur voor onderzoekers van de KU Leuven

Een onderzoek van de KU Leuven, samen met de Australische producent van hoorapparaten Cochlear, heeft bij Amerikaanse proefpersonen in Denver voor het eerst aangetoond dat dat mogelijk is. 'We gebruikten een experimenteel implantaat dat werkt als een normaal implantaat, maar met een betere toegang tot de elektronica, via een extern draadje aan het oor', zegt Ben Somers, postdoctoraal onderzoeker van de onderzoeksgroep Experimentele Oto-rino-laryngologie. In een cochleair implantaat zitten elektrodes die de gehoorzenuw stimuleren. Zo worden geluidssignalen doorgestuurd naar de hersenen. In ons onderzoek zijn we erin geslaagd via die geïmplanteerde elektrodes ook de hersengolven te registreren die ontstaan als reactie op het geluid. Dat is een primeur. Een bijkomend voordeel is dat we door een slimme keuze van meetelektrodes grotere hersenresponsen kunnen meten dan de klassieke EEG-meting met elektrodes op het hoofd.'

Lees verder bij de Bron > Hoorapparaat van de toekomst luistert naar hersengolven

Muts vol elektrodes

We moeten wel nog minstens vijf jaar wachten op slimme hoorapparaten die met hersengolven werken, legt Francart uit. “In het labo meten wij de hersengolven van een proefpersoon met een muts vol elektrodes. Dat is in het echte leven niet haalbaar. Maar er wordt al onderzoek gedaan naar hoorapparaten met ingebouwde elektroden.”

Meer informatie

• De studie "Fast EEG-based decoding of the directional focus of auditory attention using common spatial patterns” van S. Geirnaert, T. Francart en A. Bertrand is gepubliceerd in IEEE Transactions on Biomedical Engineering (doi: 10.1109/TBME.2020.3033446).

• Dit onderzoek werd gefinancierd door het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek – Vlaanderen, de European Research Council (GA 637424 en GA 802895) en KU Leuven.

Lees ook: Experimenteel gehoorapparaat kan hersengolven registreren

Publicatiedatum: 02 april 2021