TEMPORAL project helpt het gehoor van doven te verbeteren
Elektrische binnenoorprothesen zoals Cochleaire Implantaten (CI's) helpen dove en ernstig slechthorende personen om veel van hun communicatiemogelijkheden terug te krijgen. De prestaties van CI's in sociale omgevingen zijn echter niet optimaal. Het nieuwe project "Machine learning To Enhance teMPoral cOding foR cochleAr impLants" (TEMPORAL), waarbij Thomas Bäck en Anna Kononova van het Leiden Institute of Advanced Computer Science (LIACS) betrokken zijn, zal onderzoeken hoe de prestaties van CI's verbeterd kunnen worden.
Fluctuerende geluidsniveaus
'Op dit moment hebben CI's een grote beperking in het goed overbrengen van gedetailleerde tijdsinformatie van geluid naar de gehoorzenuw,’ legt Kononova uit. ‘Dit betekent dat in omgevingen die qua geluid complex zijn, zoals situaties waarin het geluidsniveau fluctueert, mensen met CI's moeite hebben om spraak te verstaan. CI heeft ook nog steeds problemen met zaken als muziekperceptie. Op basis van de computermodellering, kunstmatige intelligentie en patiëntgerelateerd onderzoek zal het project de spraakcoderingsstrategieën en de afstemming van de CI-spraakprocessor verbeteren, om die problemen op te lossen.’
Tuning
'De tuning zal gebeuren door een combinatie van machine learning algoritmen en de zogenaamde evolutionaire algoritmen, dat zijn optimalisatiemethoden die zijn gebaseerd op het evolutiemodel,' legt Kononova uit. ‘Het computationele model van het gestimuleerde slakkenhuis zal worden gecombineerd met niet-lineaire optimalisatie en machine learning algoritmen om een nieuwe en verbeterde spraakcoderingsstrategie te evalueren en te ontwikkelen. Bovendien zal dit helpen bij het vaststellen van een efficiënte methode voor de fine-tuning van de CI-processor, zodat voor verschillende moeilijke auditieve situaties een realistische output wordt gecreëerd.'
Verbeterd hoorvermogen
De onderzoekers willen er zeker van zijn dat de modellen ook in de echte wereld goed werken, daarom besteden ze speciale aandacht aan de overgang van de trainingsomgeving naar de omstandigheden in de echte wereld. Kononova: ‘Dit zal de perceptie verbeteren en leiden tot betere communicatie en sociale participatie voor doven en slechthorenden, wat resulteert in een betere kwaliteit van leven.’
TEMPORAL is een samenwerking van het Leids Universitair Medisch Centrum (Johan Frijns, Jeroen Briaire), het Leiden Institute of Advanced Computer Science (Thomas Bäck, Anna Kononova) en Advanced Bionics (Hannover, Duitsland).
Tekst: Chris Flinterman