信托咱们每人城市有这样的体验，即等于在喧扰的情况中，关于熟悉的音响咱们都能够准确辨认进去。这看似一个稀松平常的事故，可是在这对面却具有着一个速决难以筹画科学识题：大脑的听觉中枢若何故闪电般的速度缩小并解码一个音响？
即日，美国哥伦比亚大学神经工程学院的一个研究团队暗指了这种景遇扑面的大脑运行机制，并在《Neuron》杂志上颁发了他们的钻研究竟。另外，Nima Mesgarani博士还宣布：在这项研讨的根柢上垦荒出一款新型的助听器。这款助听器使用脑机接口（BCI），在语音合成器的救援下将脑波形式转换为语音。
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.09.007
早在2012年，哥伦比亚大学Mortimer B. Zuckerman大脑研讨所Nima Mesgarani博士地点的团队就也曾发现：人类大脑对听到的声音是有决意性的。当一整体听别人语言时，他们的脑电波会发作更动，以识别语言人的声音特征，进而忽略其他声响。
解码声响两步走战略
大脑中有一块希奇的区域——听觉皮层，当内部世界杂乱的声波通过内耳向大脑通报旌旗灯号时，听觉皮层便能准确地从杂乱的音响中挑出存心义地动静传递给大脑。听觉皮层是有层次的，每一层都会对声响进行不同程度的解码。此中有两个层次构造是：颞横回(HG)和颞上回(STG)。钻研职员发现来自内耳的动静首先抵达HG，从此经过它抵达STG。
Nima Mesgarani和James O'Sullivan博士
研究职员找到了一些癫痫患者，其中一些人紧要活期遭受脑部手术。Nima Mesgarani与James O'Sullivan博士颠末给患者植入电极以监测HG或STG区域的脑电波。电极的感导在于帮手研讨人员相熟鉴别HG与STG这两个大脑皮层在解码声音时的浸染。
癫痫患者的神经反应
数据显示，HG发明了一个丰富的、多维度的混合音响，每一种声音以一致的频次显示进去，在HG这个区域，大脑会“视同一律”，并不有表现出对某种声响的偏幸，而是对等地对待每一种声音。然而，从STG收集的数据宛若机要了一个截然差距的故事。颠末掂量HG发出的旌旗灯号，STG区域便会过滤掉一些声音，留下一种频次的音响发展缩小。
听觉对象在HG和STG中的表现
综上所述，这些发现揭示了听觉皮层这两个区域的职责别离：HG发展编码，而STG发展决意。而这全部孕育发生在150毫秒摆布，对人类来说就是一眨眼的武术。
其它，研究人员还发现STG的其他感召。在进行抉择后，STG区域会对一种声响构成一个心中的形象，即使语音被另一位发言者所覆盖（比如，两团体相互扳谈时），STG仍可以将所需的讲话者表示为一个同一的整体，不受竞争声音的音量影响。
新型助听器给耳聋患者带来福音
这项研讨中征集到的音讯可以作为人工摹拟这终身物进程算法的基本，进而更好地使用在助听器中。在本年早些时辰，Mesgarani博士和他的团队宣布启示了一种大脑管束的助听器，这关于耳聋或者癫痫患者而言无疑是一大福音。
据了解，新研发的脑机接口的助听器领有与Apple Siri雷同技艺，能够对日常生活生计的问题进行言论回覆。研究职员计划在愈来愈繁杂的场景中研讨HG和STG的勾当，这些场景具有更多的言语者或搜聚视觉提示。这些奋力将有助于为听觉皮层的每一个区域若何运作供给详细而准确的图像。
军事优先应用？
值得一提的是，这项手艺是美国国防高级研讨计划局（DARPA）的一个钻研终归，DARPA与军事用户竞争，完善了用于作战用场的本色化进修（PAL），并与国防倾销界单干，将PAL技术转换为军事细碎。
您以为Mesgarani博士的这款使用BCI与声码器将脑波转换为语音的助听器会首先用于军事仍是医疗保健呢？
参照原料：
[1] How the brain dials up the volume to hear someone in a crowd
[2] Hierarchical Encoding of Attended Auditory Objects in Multi-talker Speech Perception
原题目：Neuron：模拟人脑过滤有用声音新闻，这款脑机接口助听器是军事武器照样医疗天使？
