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Cognitive Control of a Hearing Aid

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Audífono con control cognitivo

Aproximadamente el 7 % de los ciudadanos europeos padece una discapacidad auditiva. Los audífonos existentes mejoran la sensibilidad aunque no permiten distinguir una voz débil de otras, característica necesaria para una comunicación social efectiva.

Salud

Los oídos sanos tienen la capacidad única de extraer sonidos débiles de un entorno ruidoso, pero esta capacidad desaparece con el envejecimiento. Para mejorar la relación señal/ruido de los audífonos convencionales, se pueden utilizar diferentes tecnologías desarrolladas recientemente. Con todo, no existe una manera fácil de indicar al dispositivo que procese los sonidos que el usuario quiere escuchar. Transformación de las señales encefálicas en un control acústico El proyecto financiado con fondos europeos COCOHA abordó este problema al plantear derivar una señal de control directamente del encéfalo del usuario. En concreto, los investigadores del proyecto obtuvieron señales encefálicas de un electroencefalograma (EEG) en aras de dirigir el «hardware» de análisis acústico. El doctor Alain Cheveigné, coordinador del proyecto, explica: «La idea era establecer una correspondencia entre las señales de intención recogidas por los electrodos del EEG en el cuero cabelludo o dentro del conducto auditivo y las fuentes acústicas del entorno». COCOHA reunió a un equipo multidisciplinario de científicos de investigación básica y socios industriales de toda Europa. Los equipos tuvieron que hacer frente a múltiples retos metodológicos y tecnológicos relacionados con el control cognitivo y el procesamiento acústico. Las señales encefálicas presentan gran cantidad de ruido de fondo procedente de los electrodos, así como artefactos motores y musculares, lo que dificulta su interpretación. La tecnología de COCOHA consiste en una interfaz acústica que proporciona flujos limpios como fuentes acústicas del entorno y el sistema de control, que está controlado cognitivamente y decodifica la intención del usuario, lo que proporciona una señal de control utilizada para dirigir el procesamiento acústico hacia la fuente que la persona desea escuchar. Los investigadores llevaron a cabo experimentos conductuales y de EEG con personas sin discapacidad auditiva a fin de comprender mejor los procesos de atención auditiva. Para ello, presentaron una combinación de dos voces a sujetos con una capacidad auditiva normal y les pidieron que atendieran a una u otra voz mientras comparaban las señales del EEG con la voz. Tal y como el doctor Cheveigné señala: «Esto nos dio pistas sobre cómo el encéfalo procesa determinados sonidos y sugirió formas de decodificar estas señales». A partir de estos datos, los investigadores desarrollaron algoritmos y métodos computacionales para decodificar las señales encefálicas en señales de control. El futuro del control auditivo de los audífonos «Sin duda, una mejor comprensión de los mecanismos de atención y los métodos para paliar la discapacidad auditiva a través del control cognitivo constituyen los logros más importantes de COCOHA», afirma el doctor Cheveigné. En primer lugar, COCOHA demostró que las señales encefálicas pueden transformarse en tiempo real y emplearse para dirigir el audífono. Además, investigó el contacto visual como medio complementario de control de los audífonos. Durante el proyecto, se crearon diferentes prototipos para evaluar el procesamiento acústico a través de una red inalámbrica de micrófonos, señales medidas desde el conducto auditivo, pupilometría y señales basadas en EEG. Con todo, en este momento, la tecnología actual no es lo suficientemente rápida y ergonómica como para incluirse en un producto comercial. Los investigadores confían en que pueden mejorar significativamente el rendimiento de la tecnología de audífonos COCOHA con un mayor desarrollo de la metodología de decodificación encefálica y la reformulación de la metodología de procesamiento de señales acústicas. Dado que las discapacidades auditivas pueden reducir la calidad de vida, conducir a la exclusión social y aumentar los costes asociados para la sociedad, ofrecer a las personas con discapacidad auditiva la posibilidad de seleccionar sonidos en entornos ruidosos es el camino a seguir para permitir una «comunicación natural».

Palabras clave

COCOHA, acústico, audífono, control cognitivo, señal encefálica, EEG

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