Un appareil auditif à contrôle cognitif
Les oreilles saines possèdent la capacité unique d’identifier des sons faibles dans un environnement bruyant, mais cette capacité s’estompe avec l’âge. Une série de technologies développées récemment peuvent servir à améliorer le rapport signal-bruit des appareils auditifs habituels. Toutefois, il n’est pas facile de faire en sorte que le dispositif traite les sons que les utilisateurs souhaitent entendre. Transformer les signaux cérébraux en contrôle acoustique Le projet COCOHA, financé par l’UE, a abordé ce problème en proposant d’obtenir un signal de contrôle directement du cerveau de l’utilisateur. Plus précisément, les scientifiques du projet ont obtenu des signaux cérébraux d’un électroencéphalogramme (EEG) afin de guider le matériel d’analyse acoustique. «L’idée consistait à faire correspondre les signaux d’intention captés par les électrodes EEG, placées sur le cuir chevelu ou à l’intérieur du conduit auditif, avec les sources acoustiques de l’environnement», explique le Dr Alain de Cheveigné, coordinateur du projet. COCOHA a rassemblé une équipe pluridisciplinaire, composée de scientifiques en recherche fondamentale et de partenaires industriels de toute l’Europe. Les équipes ont dû affronter plusieurs défis technologiques et méthodologiques liés au contrôle cognitif et au traitement acoustique. Les signaux cérébraux émettent un bruit de fond élevé provoqué par les électrodes, ainsi que des parasites générés par le mouvement ou la contraction des muscles, ce qui rend l’interprétation difficile. La solution de COCOHA comprend une extrémité frontale acoustique qui fournit des flux propres comme sources dans l’environnement. L’étape finale, à contrôle cognitif, décode l’intention de l’utilisateur fournissant un signal de contrôle utilisé pour guider le traitement acoustique vers la source que la personne souhaite entendre. Les scientifiques ont effectué des expériences comportementales et EEG avec des personnes normo-entendantes pour mieux comprendre les processus de l’attention auditive. Ils ont présenté un mélange de deux voix à des volontaires normo-entendants et leur ont demandé d’écouter l’une ou l’autre, tout en associant les signaux EEG à la voix. Comme le souligne le Dr de Cheveigné, «cela nous a permis de comprendre la manière dont le cerveau traite des sons spécifiques et de découvrir des façons de décoder ces signaux». À partir de ces données, les chercheurs ont développé des algorithmes et des méthodes informatiques pour décoder les signaux cérébraux et les transformer en signaux de contrôle. L’avenir du contrôle cognitif des appareils auditifs «Il ne fait aucun doute qu’une meilleure compréhension des méthodes et des processus attentionnels pour atténuer la déficience auditive grâce au contrôle auditif constitue la réussite la plus importante de COCOHA», affirme le Dr de Cheveigné. Dans un premier temps, COCOHA a prouvé que les signaux cérébraux peuvent être transformés en temps réel et utilisés pour guider l’appareil auditif. En outre, ils ont étudié le regard comme moyen complémentaire pour contrôler l’appareil auditif. Dans le cadre du projet, plusieurs prototypes ont été créés pour tester le traitement acoustique à l’aide d’un réseau sans fil de microphones, des signaux mesurés à partir du conduit auditif, de la pupillométrie et des signaux EEG. Cependant, à ce stade, la solution actuelle n’est pas suffisamment rapide ni ergonomique pour être incluse dans un produit commercial. Les chercheurs sont convaincus qu’ils peuvent améliorer considérablement les performances de l’appareil auditif COCOHA grâce au développement approfondi de la méthodologie de décodage du cerveau et à la reformulation de la méthodologie de traitement du signal acoustique. Étant donné que les déficiences auditives sont susceptibles de diminuer la qualité de vie, de mener à l’exclusion sociale et d’augmenter les coûts associés pour la société, offrir la capacité aux malentendants de distinguer les sons dans des environnements bruyants constitue la voie à suivre pour permettre une «communication naturelle».
Mots‑clés
COCOHA, acoustique, appareil auditif, contrôle cognitif, signal cérébral, EEG
