BRAINHEARING

TAM ANLAMI İLE: BRAINHEARING FELSEFESİ
 

Normal işiten insanlarda, kulaklar sesleri almak ve beyne iletmekle yükümlüdür. Dış kulak sesleri toparlar, orta kulaktan geçen ses dalgaları titreşim halinde iç kulakta yer alan koklea (salyangoz) içerisine aktarılır. Koklea, fiziksel titreşim halindeki ses dalgalarını, içerisinde yer alan tüy hücreleri sayesinde elektriksel sinyallere dönüştürür. Böylece ses sinyallerinin beyne yolculuğu başlar. Elektriksel sinyaller, işitme sinirinden başlayarak koklear çekirdeklere uğrar ve sonrasında beyin sapında çaprazlama yaparak beyne doğru yolculuğuna devam eder. Beyin sapında sağ kulağın bilgileri sol tarafa, sol kulağın bilgileri de sağ tarafa geçerek çaprazlaşma tamamlanır.

İşitme kulaktan beyne giden bir yolculuktur, ancak bu tek düze ve sıkıcı bir yolculuk değildir. Bunu, bir fabrikanın üretim bantlarına benzetebiliriz. Her bantta ürünün bir parçası eklenir ve parça parça eklenen ürün son bantta son halini alır. İşitme sisteminde de durum böyledir. Kulaktan beyne giderken uğranılan her durakta sesler temizlenmeye ve anlam kazanmaya başlar ve beyne ulaştığında son halini alır ve anlamlandırılır.

İşitme kaybı ile beraber, kulak daha az işitmeye başlar, ancak sistemde meydana gelen tek hasar bu değildir. Kulağın bozulması, yukarıda bahsedilen işitme üretim bandının da yavaş yavaş bozulmasına ve beyne giden seslerin kalitesinin de azalmasına yol açacaktır. Bu nedenle, hafif bile olsa işitme kaybı yaşadığında hızlıca tanılanıp cihaz kullanmaya başlamayan bir kullanıcı; konuşmaları anlamamaya, seslerin yönünü karıştırmaya, uzaktan gelen bir sesin ne kadar uzaktan geldiğini tahmin edememeye ve özellikle kalabalık ve gürültülü ortamlarda sohbeti takip edememeye başlayacaktır. Bununla da kalmayacak, bu bozukluklar, işitme kaybı artmasa bile giderek artış gösterecektir. İşitme kayıplı bireyler, normal işitenlere göre iletişim esnasında “anlamak” için daha fazla çaba harcayacak ve gün içerisinde işlerine harcayacağı enerjiyi “anlamak” için harcadığından, akşam eve döndüğünde normal işitenlere göre çok daha yorgun hissedeceklerdir.

Ayrıca işitme ile ilgili bilgiler, beyinde sadece işitme ile ilgili alanlara ulaşmaz. İşitme süreci, dikkat, hafıza gibi farklı bilişsel süreçleri de beraberinde getirmektedir. Dahası, bazı şarkılarda duygulanmamız, köpek havladığında korkmamız gibi duygu merkezlerini de tetikleyebilmektedir. Tüm bunlarla beraber, yeterli ve kaliteli işitsel input almayan beyin, demansa da işitme kaybı olmayanlara kıyasla daha açık hale gelebilecektir. İşitme kayıplı bireylerin nasıl olsa anlamıyorum diyerek sosyal ortamlara girmemesi de demansı tetikleyebilecek bir diğer unsurdur.

Görüldüğü gibi, işitme sadece kulak ile ilgili olmayan, çok yönlü karmaşık bir süreçtir ve doğal olarak işitme kaybı olduğunda bu yapıların tamamı etkilenmektedir. Oticon 2015 yılından beri, uzun süredir bilinen bu gerçekle yüzleşmekte ve yalnızca kulak ile değil, işitme kaybından etkilenen diğer bilişsel süreçlere de destek olmaya gayret etmektedir. Oticon bu yaklaşımı Brain Hearing olarak isimlendirmekte ve bu durumu bir “felsefe” ve “bakış açısı” olarak konumlandırmaktadır. Brain Hearing felsefesini, 4 ayaklı bir masaya benzetebiliriz:

1. Yukarıda bahsedilen, işitme kaybı sonrası bozulan üretim bandını desteklemek,
2. Konuşma içerisinde yer alan ve özellikle gürültüde anlamamızı sağlayan ipuçlarını işitme kayıplı bireylerin de yakalamasını sağlamak
3. İşitme kayıplıların gün içerisinde daha az yorulmasını sağlamak
4. Bilişsel süreçleri destekleyerek, demans gibi ikincil faktörlerin önüne geçebilmek.

Oticon araştırma merkezinde bu 4 ana hedefin gerçekleştirilmesi amacıyla işitme cihazlarının var olan teknolojisinin değiştirilmesi ve geliştirilmesi için çalışmalara başlandı. Bu amaçla, yeni teknolojileri destekleyecek güçlü işlemciler üretmesi gerekiyordu. 2015 yılında çıkartılan “Velox” platformu ile bir önceki nesilden 50 kat daha hızlı bir işlemci geliştirildi. Bununla da kalmayan Oticon, bu işlemci ile uyumlu çalışan bir dizi teknolojiyi de beraberinde getirdi.

Brain Hearing hedefleri ve bu hedeflerin gerçekleştirilmesi için zaruri olan özellikler, aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

Brain Hearing’in gerçekleştirilmesi için gerekli teknolojiler, Velox platformu ile tanıtılan OPN model işitme cihazları içerisinde kamuoyuna sunulmuştur. Bu yeni işitme cihazına dünyada ilk kez iki işlemci aynı anda yerleştirilmiş ve ana işlemcinin üzerindeki ekstra yükler, diğer işlemciye aktarılmıştır. Ana işlemcinin tek görevi ise BrainHearing hedeflerini gerçekleştirmektir. Mikrofon, feedback, kompresyon, gürültü azaltımı ve kablosuz bağlantılarda kullanılan teknolojiler, kullanım amaçları ve faydaları aşağıdaki tabloda açıklanmaktadır;

Bu teknolojilerin işitme kayıplı bireylerin gürültüde anlama, sözel-işitsel hafıza ve dinleme eforu üzerinde etkili oldukları bilimsel çalışmalarla ortaya konmuştur. Özellikle gürültüde anlama becerisi, normal işiten insanlar ile benzer seviyelere taşınmıştır. Bu kaynaklara  internet sitesi üzerinden “Oticon WhitePapers” bölümünden kolaylıkla ulaşılabilir (2,3,4).

2019 yılında yapılan ve işitme sektöründe bir ilk olan bir çalışmada, işitme kayıplı bireylerde, işitme cihazının seçici dikkate etkisi araştırılmıştır (1). Katılımcıların tam karşısından ana iletişim görevi verilirken, aynı anda çaprazlarına yerleştirilen bir hoparlörden de ikincil bir konuşma yayınlanmıştır. Katılımcılardan, hem ana görev hem de çaprazda yer alan ve aslında birincil dikkatini vermedikleri ikinci göreve dair bilgiler istenmiş ve sonuçlar toplanmıştır. Hastalar, verilen işitsel görevleri yaparken de aynı anda EEG ölçümü alınmış ve bilişsel durum da ölçümlenmiştir. Oticon’un patentli 360 derece çalışan mikrofon teknolojisi açıldığında, seçici dikkatte %95 oranında artış elde edilmiştir. Bu bulgu aslında “Brain Hearing 2.0” vizyonunun da kapısını açmıştır.

Araştırma sonuçları

SEÇİCİ DİKKAT ve BRAIN HEARING 2.0 

Günlük hayat rutininde, sürekli içerisinde bulunduğumuz ancak özellikle dikkat etmediğimizde hatırlamadığımız pek çok olay olmaktadır. Örneğin, Taksim’de aslında Bağlama çalan bir arkadaşınız ile gezdiğinizi hayal edin. Sokakta müzik yapan bir müzik grubuna rastlıyorsunuz. Müziği ve dinledikleri şarkıları anlayabilmek için yaklaşıyorsunuz. Ama o esnada dinleyiciler arasında annesinin elinden çekiştiren bir çocuk ağlamakta. Hatta biraz ileri de bu durumdan tedirgin olan bir köpek sürekli havlamakta. Bu ortamda bile muhtemelen biraz rahatsız olsanız bile, bu sesler çalınan şarkıyı dinlemenize engel olmayacaktır. Hatta müzik gurubunda, bağlama çalan var ise, arkadaşınız da muhtemelen özellikle ona dikkat edecek, teknik açıdan dinleyecek ve diğer sesleri, gürültüleri yok sayabilecektir. Burada önemli olan nokta ise beyniniz müziğe odaklanmışken diğer sesleri aslında tamamen yok saymamaktadır. Örneğin köpeğin havlama sesi yakınlaşıp tehdit unsuru olduğunda beyniniz bu defa o arka planda tuttuğu havlama sesini ön plana çıkartacak ve siz savaş-kaç durumuna geçebileceksiniz. Beyin, bu otomatik odaklanma ve diğer çevresel sesleri de hazırda tetikte tutma fonksiyonu seçici dikkat becerisine borçludur.

Brain Hearing 2.0 yaklaşımı bu durumu aşağıdaki gibi formülize etmiştir: İşitme, nöral kodlama, orient, odaklanmak ve tanımak.

1. İşitme ve Nöral Kod: Bu aşama, işitme sisteminin “kulak” kısımlarını (dış kulak, orta kulak, iç kulak) içerir. Ses, titreşim olarak alınır ve beynin anlamlandırabileceği şekilde NöralKod`a (elektriksel uyarımlara) dönüştürülür. Seslerin akustik özelliklerini içeren bu Nöral Kod, doğruluğuna bağlı olarak sonraki aşamaları etkileyebilir. O nedenle seslerin olabildiğince gürültüden arındırılmış ve net alınması önemlidir.

2. Orient ve Odaklanma: Sonraki adım, öncelikle işitsel kortekste, yani beyindeki sesleri tanımlama ve ayırmada uzmanlaşmış bölgedir. Orient aşaması, tüm ses ortamının temsil edildiği ve seslerin kafada şekillendirildiği yerdir. Focus aşaması ise, seçici dikkatin etkili çalışma sürecini kapsar.

3. 3. Tanıma: Bu adım, beynin sesi anlamlandırmak için mevcut işleyen hafızayı kullandığı aşamadır. Bu aşamada beyin, seslere anlam vermektedir. Konuşmayı anlama, dikkat edilen kaynağı değiştirme ve ezberleme gibi karmaşık bilişsel süreçler de ayrıca bu aşamada gerçekleşir. Ayrıca diğer duyulardan gelen bilgiler de işitme ile bu aşamada birleştirilir ve beyin bütüncül yorumlama yapar.

KISACA OKUMAK İSTEYENLERE: BRAIN HEARING

İşitme kaybı, yalnızca bazı seslerin kaçırılması ve duyulmaması demek değildir. Kulakta meydana gelen bir eksiklik, kulaktan beyne giden işitme süreçlerinde de olumsuzluklara neden olur. Örneğin, işitme kaybı yaşayan bir birey zamanla konuşmaları anlamamaya, sesin nereden geldiğini tahmin edememe, ses kaynağına olan mesafenin kestirelememesi ve özellikle kalabalık ortamlarda (veya gürültüde) konuşmaları anlamakta belirgin zorlanma gibi problemler ortaya çıkacaktır. Sonrasında işitme cihazı kullanmadıkça tablo giderek ağır seyretmeye başlayacaktır.

İşitme kaybı sürecinde, doğal olarak işitme kaybı ile beraber, kulaktan beyne giden yollarda da ortaya çıkan sorunların da azaltılmaya çalışılması gerekmektedir. Brain Hearing ile birlikte Oticon bu doğru yöntemi 2015’te uygulamaya geçirmiştir. Brain Hearing’in 4 temel amacı vardır:

1. İşitme kayıplı bireylerin duyamadığı, klasik cihazlarla yakalanamayan önemli konuşma ipuçlarının yakalanması ve beyne kazandırılması
2. Yukarıda bahsedilen anlama, gürültüde anlama, yön tayini gibi sorunları kompanse etmek
3. Beynin gün içerisinde seslere anlam vermek ve iletişim kurmak için harcadığı enerjiyi korumak ve kişiye daha eforsuz bir hayat sunmak
4. Demans gibi input yetersizliğinden meydana gelecek rahatsızlıkların önüne geçmek

Bu 4 amacı gerçekleştirmek için bazı klasik teknolojilerin geliştirilmesi veya tamamen değiştirilmesi gerekmekteydi. Bu amaçla;

1. Rakiplerden tamamen farklı yeni mikrofon teknolojisi Open Sound Navigator ile 360 derece ses yakalama ve gürültü azaltma teknolojisini birleştirdi. Bunun için gerekli olan çok hızlı ve güçlü işlemciyi ilk kez işitme cihazları içerisine yerleştirdi.
2. Daha hızlı ve keskin gürültü azaltımını sağladı (SpatialNoiseReduction)
3. Kişiye özel uygulama imkânlarını artırdı (YouMatic)
4. Gürültü kesme ve bununla beraber konuşma ipuçlarını koruyan çeşitli ek özellikler ile cihazları donattı.

BRAIN HEARING 2.0

Brain Hearing ile yapılan çalışmalar devam ettikçe, bunlarında tamamen yeterli olmadığını, beyinde iletişim esnasında farklı süreçlerin de rol oynadıkları belirlendi. Bunların en önemlisi ise “Seçici dikkat” süreçleri idi. Grup sohbetlerinde iki kişi konuşurken araya giren 3. Kişinin söylediklerine rahatça adapte olmamızın sebebi, insan beyninin 360 derece sese açık olması yanında istediği noktaya odaklanabilmesi idi. Yani kişi hem karşısındaki kişiye odaklanıp sohbet edebiliyordu hem de bu esnada beyin diğer olup bitenleri de belki lazım olur diye beyinde hazır bulundurmaktaydı.

KAYNAKÇA

1. A Tutorial on AuditoryAttentionIdentificationMethods” Frontiers in Neuroscience, 2019
   - EminaAlickovic, Thomas Lunner, FredrikGustafsson, LennartLjung
2. OticonOpn S ClinicalEvidence, 2019, JosefineJuulJensen, M.A.
3. Opn™ ClinicalEvidence, 2016, Nicolas Le Goff.
4. An introductiontoOpenSoundNavigator™, 2016, Nicolas Le Gof, JesperJensen,Michael Syskind Pedersen, SusannaLøveCallaway.

Uzm. Odyolog Bahtiyar Çelikgün