Tilaäänen tutkiminen auttaa kehittämään seuraavan sukupolven kuulolaitteita
Aalto-yliopiston tutkijatohtori Nelli Salminen tutkii kuuloon liittyvää aivotoimintaa Suomen Akatemian rahoittamassa tutkimushankkeessa ”Äänenpaikannuksen hermostollinen perusta”. Tutkimuksen perimmäisenä tarkoituksena on ymmärtää, kuinka normaalikuuloisen ihmisen aivot erottelevat monimutkaisetkin äänet.
”Jokapäiväisessä elämässä ääniä saapuu korviimme useista lähteistä ja monilta eri suunnilta. Pystymme hahmottamaan esimerkiksi ohi ajavan auton äänestä, mistä suunnasta ääni tulee. Tutkimuksessani haluan selvittää, kuinka tämä tapahtuu ja miten erottelemme eri suunnista tulevat useat äänilähteet”, Salminen kertoo.
Katso video
Aika uusille teorioille ja monitieteiselle tutkimukselle
Tutkimusaihe valikoitui monen sattumuksen kautta. Ensin aiheeseen johdatti oman väitöskirjan työryhmä, jonka tekninen osaaminen avasi mahdollisuuksia uudenlaiseen tutkimukseen. Toisaalta Salminen huomasi tilaäänen tutkimuksessa tapahtuvan kiinnostavaa liikehdintää.
”Uudet tekijät alkoivat kyseenalaistaa vanhoja teorioita. Kun aloitin oman tutkimustyöni, oli uusien teorioiden testaaminen ihmisillä vielä tekemättä”, Salminen muistelee.
Hän toteuttaa tutkimusta kahden eri tieteenalueen tekniikoilla. Aivojen aktiviteettia mitataan magnetoenkefalografia- eli MEG-laitteella, joka mittaa koehenkilöille kuulokkeiden kautta toistettujen äänien synnyttämiä reaktioita. Kuulokkeista tuleva ääni taas on akustiikkainsinöörien luomaa virtuaalista tilaääntä.
Tavoitteena kuulolaitteet, jotka auttavat hahmottamaan tilaääntä
Vaikka tutkimus koskee suoraan normaalikuuloisia terveitä ihmisiä, on tausta-ajatuksena hyödyntää tutkimustuloksia parempien kuulolaitteiden kehitystyössä. Yksi Salmisen toiveista on ratkaista kuulolaitteiden äänitilaan liittyvät ongelmat.
”Kuulolaitteissa ja implanteissa ongelmana on, että käyttäjät kuulevat hyvin, mutta he eivät pysty hahmottamaan äänitilaa. Tämä tuottaa ongelmia silloin, kun kuulijan tulisi hahmottaa, missä suunnassa äänilähde on ja kuinka äänet erotellaan toisistaan esimerkiksi hälyisessä ympäristössä”, toteaa Salminen.
Tutkimustulokset ovat tähän mennessä antaneet vihjeitä siitä, miten äänien kautta kerätty tieto tilasta syntyy aivoissa.
”Olemme onnistuneet tunnistamaan joitain aivomekanismeja, jotka yhdistelevät eri informaatiota yhdeksi tilahavainnoksi. Lisäksi olemme saaneet viitteitä siitä, että aivojen aktiviteetin perusteella pystytään jossain määrin ennustamaan, miten yksilö havaitsee tilaääntä”, Salminen kertoo.
”Äänenpaikannuksen hermostollinen perusta” on käynnissä 1.9.2012–15.5.2016. Tutkimushanketta tukee Suomen Akatemia.
Lisätietoja: Nelli Salminen, nelli.salminen@aalto.fi
