Уявіть собі, що вам важко стежити за розмовами в галасливому ресторані або встигати за роботою в офісі, але лікар каже, що у вас все гаразд. Це гнітюча реальність для людей, які живуть з кохлеарною синаптопатією, або прихованою втратою слуху.
За даними, близько 34 мільйонів дорослих у ЄС живуть з інвалідизуючою втратою слуху. Форум здоров'я слуху ЄСАле справжній масштаб проблеми, ймовірно, набагато більший, оскільки звичайні тести слуху взагалі не можуть виявити кохлеарну синаптопатію.
Немає клінічного діагнозу цього стану та схваленого лікування, що залишає багатьох людей із реальними проблемами зі слухом та відсутністю доступу до будь-якої допомоги.
Ця прихована втрата слуху може бути виснажливою, пояснила професор Інгеборг Дуге, яка очолює відділення вуха, носа та горла в лікарні Гентського університету в Бельгії. Дуге була клінічним консультантом дослідницької ініціативи під назвою EarDiTech, яка досліджувала цей стан у період з 2022 по 2026 рік.
Проєкт фінансувався Європейською радою з інновацій, яка допомагає дослідникам та новаторам перетворювати сміливі наукові ідеї на реальні продукти.
«Куди б ви не пішли, завжди чути шум», – сказав Дхудж. «Коли ви йдете за покупками, чути шум, грає музика. На роботі люди часто працюють у офісах відкритого планування. Це створює багато фонового шуму, який заважає продуктивності цих пацієнтів».
Поточні можливості обмежені: навчити людей читати по губах та більше зосереджуватися на звуках мовлення. Але дослідники EarDiTech розробили тест, який може виявити приховану втрату слуху, і працюють над новим програмним забезпеченням для слухових апаратів.
Як порушується слух
У внутрішньому вусі звук сприймається крихітними волосковими клітинами, які перетворюють коливання на нервові сигнали, що передаються до мозку через синаптичні зв'язки між волосковими клітинами та слуховим нервом.
Донедавна вважалося, що вікова втрата слуху починається з пошкодження волоскових клітин.
"
Певною мірою слухові апарати можуть допомогти, але це складно, бо з ними все стає голоснішим, але не обов'язково чіткішим.
«Тепер ми знаємо, що першими пошкодження слухових структур зазнають не волоскові клітини, а саме ці синапси, які з’єднують волоскові клітини з мозком», – пояснила професор Сара Верхулст, яка очолює лабораторію слухових технологій в Гентському університеті.
Ця відмінність має значення, наголосила Ферхулст. Як координатор дослідження EarDiTech, вона розуміла ставки: для виявлення звуку потрібен лише один синапс на волоскову клітину, але для декодування мови в шумному середовищі потрібно багато, які працюють разом.
Стандартним клінічним інструментом для оцінки слуху є аудіограма, під час якої пацієнтам через навушники відтворюють тони різної висоти та гучності, і їх просять сигналізувати, чи чують вони їх.
Він вимірює продуктивність волоскових клітин, але нічого не говорить про те, скільки робочих синапсів має пацієнт. Тому він не може відобразити труднощі, з якими стикаються люди з кохлеарною синаптопатією в реальному світі.
Підрахунок синапсів
Тест EarDiTech поєднує електроди, розміщені на лобі та мочках вух, зі спеціально розробленим аудіостимулятором, розробленим протягом багаторічних досліджень моделювання слухової системи.
«Ми створили ці комп’ютерні моделі волоскових клітин та синапсів», – сказав Верхулст. «По суті, ми можемо моделювати реакції слухового нерва або реакцію синапсів у всій кохлеарній моделі. Використовуючи цей обчислювальний метод, ми можемо побачити, який аудіостимулятор найкраще здатний активувати всі ці синапси одночасно».
Тест розроблений для створення максимально сильної синаптичної відповіді. Коли людина зі здоровими синапсами чує стимул, електроди виявляють значний сплеск нейронної активності. У людей із втратою синапсів реакція менша.
«Порівнюючи величину реакції пацієнта з нормальною слуховою реакцією, ми можемо оцінити ступінь кохлеарної синаптопатії», – сказав Верхулст.
Дослідники стиснули технологію до компактного портативного пристрою. Клінічні випробування в Гентському університеті показали, що він може виявляти кохлеарну синаптопатію у різних вікових групах.
Тест простий і не потребує хірургічного втручання, тому його легко вписати в повсякденну клінічну практику, надаючи аудіологам та спеціалістам з вуха, носа та горла інструмент, якого вони наразі не мають.
Наступним кроком є отримання маркування CE, щоб засвідчити, що пристрій відповідає вимогам ЄС до медичного діагностичного обладнання. Ферхулст сказала, що як тільки вони отримають інвестиції для фінансування цього, вона очікує, що це займе приблизно від 18 місяців до 2 років. «Я думаю, що коли він з’явиться на ринку, лікарі-отоларингологи та лікарні використовуватимуть його», – додала вона.
Розумніший слуховий апарат
Виявлення прихованої втрати слуху – це лише половина завдання. Інша частина – знайти рішення.
Стандартні слухові апарати переважно підсилюють звук, що насправді не допомагає людям, яким важко розрізняти мову серед фонового шуму.
«Певною мірою слухові апарати можуть допомогти, але це складно, бо з ними все стає голоснішим, але не обов’язково чіткішим», – сказав Дудж. «Це означає, що пацієнтам все ще може бути важко розрізняти різні звуки в галасливому середовищі».
Щоб вирішити цю проблему, команда використала машинне навчання для навчання програмного алгоритму на двох обчислювальних моделях: одна імітує нормальний слух, інша імітує неправильну обробку звуку у людини з кохлеарною синаптопатією.
Метою був алгоритм, який міг би змінювати вхідний звук таким чином, щоб найкраще стимулювати синапси, що залишилися у пацієнта. Це покращило б його здатність слідкувати за мовою в галасливому середовищі.
"
Тепер ми знаємо, що першими пошкодженнями слухових структур є не волоскові клітини.
Клінічні випробування показали помітні переваги у пацієнтів з кохлеарною синаптопатією. Команда також показала, що алгоритм може працювати від низького заряду батареї та на процесорних чіпах, які зазвичай використовуються в слухових апаратах.
Теоретично це означає, що алгоритм може працювати на слухових апаратах наступного покоління або навіть на споживчих навушниках. Ферхулст передбачає майбутнє, в якому люди зможуть сказати своєму телефону, що вони хочуть краще чути, і він активує приховане програмне забезпечення для контролю втрати слуху на навушниках.
Наразі команда EarDiTech активно шукає виробників обладнання, таких як виробники слухових апаратів та компанії-виробники чипсетів, які можуть допомогти їм удосконалити своє програмне забезпечення та перетворити його на продукти, які пацієнти зможуть реально купити.
Алгоритм використовує результати тесту CochSyn кожного пацієнта, щоб налаштувати звук відповідно до його конкретного ступеня пошкодження – чого не може зробити жоден сучасний слуховий апарат.
За межами клініки
Приховану втрату слуху було належним чином виявлено лише в останнє десятиліття, і досі існує обмежене розуміння того, скільки людей страждає від неї або як вона розвивається з віком.
«Тепер у нас є інструмент, який ми можемо використовувати в клініці, щоб краще зрозуміти, наскільки велика проблема та наскільки люди страждають від порушень», — сказав Дхудж. «Ми можемо проводити довгострокові дослідження, спостерігаючи за пацієнтами та спостерігаючи за їхньою еволюцією».
Дослідники сподіваються, що саме ця доказова база спонукатиме системи охорони здоров'я діяти.
Дослідження, наведене в цій статті, фінансувалося програмою ЄС «Горизонт». Думки респондентів не обов’язково відображають погляди Європейської Комісії. Якщо вам сподобалася ця стаття, будь ласка, поділіться нею в соціальних мережах.
