Как израильтяне помогут нам лучше слышать

В Израиле объединяют технологии и научные исследования, чтобы облегчить жизнь людей с нарушениями слуха.
Однажды ночью 2014 года Эреза Лугаши разбудила сирена гражданской обороны. Пока он бежал к укрытию, задумался: а что бы делал в такой ситуации глухой человек? Этот вопрос побудил опытного предпринимателя из Тель-Авива основать стартап Abilisense.

Его идея заключалась в том, чтобы разработать программное обеспечение для IoT-устройств, таких, например, как умные часы, которое бы посылало людям с нарушениями слуха вибрирующие или визуальные оповещения о чем угодно – от воздушной тревоги до плачущего ребенка. При помощи специальных датчиков технология извлекает звуки из окружающей среды и трансформирует их в текст, изображения и вибрации, доступные здоровым органам чувств слабослышащего или глухого человека.

Проект развивался под покровительством израильского бизнес-акселератора A3I – первого и пока единственного в мире, который помогает стартапам, занимающимся поиском новых технологический решений для людей с ограниченными возможностями. Он выиграл гранты израильского правительства и компании Microsoft на разработку вспомогательных технологий для людей с проблемами слуха.

И хотя базирующаяся в Герцлии Abilisense по мере приближения к выходу на коммерческий рынок развивается в сторону приложений из области общей безопасности, ее изначальная цель – помощь глухим – остается приоритетной для Лугаши. По последним оценкам, нарушениями слуха в мире страдают более 400 миллионов человек.

«Понятие доступной среды давно вышло за пределы физического, сегодня оно больше о поддержке людей с ограниченными возможностями. Слабослышащему человеку расширенный дверной проем, подходящий для инвалидной коляски, не несет никакой пользы. Для него важно сделать доступным общение, – говорит Юваль Вагнер, основатель и президент некоммерческой организации Access Israel. – Мы должны позаботиться о том, чтобы в будущем все технологии были полностью доступны – чтобы люди с нарушениями зрения или слуха могли самостоятельно справляться с повседневными задачами».

Вагнер также отмечает, что технологии, изначально разработанные для людей с ограниченными возможностями, часто попадают на широкий рынок, как это произошло в случае с Abilisense.

Представляет еще несколько передовых технологических решений для людей с нарушениями слуха, разработанных в Израиле.

Tunefork

Томер Шор и Йоав Блау, ветераны знаменитого подразделения 8200 – подразделения радиоэлектронной разведки Армии обороны Израиля, занимающегося сбором и декодированием радиоэлектронной информации, – основали Tunefork два года назад. У обоих был личный интерес: отец Шора и жена Блау имеют серьезные нарушения слуха.

Персонализированные аудиопрофили, создаваемые с помощью технологии, интегрируются в интеллектуальные устройства, позволяя оптимизировать качество и громкость звуков – телефонные звонки, музыку, фильмы, аудиокниги, звуковые указания GPS-навигатора и т.д. – под индивидуальные потребности пользователя. Технология может использоваться как в сочетании со слуховыми аппаратами, так и без них.

«У каждого из нас есть свои уникальные особенности слуха – как отпечатки пальцев, – поясняет Шор, – поэтому вспомогательные технологии необходимо персонализировать».

Пользователи Tunefork создают собственные аудиопрофили с помощью быстрого теста на остроту слуха, функционирующего на базе смартфона. Этот профиль затем можно привести в точное соответствие с техническими характеристиками любого звукового оборудования, наушников – накладных и вкладышей – и мобильных устройств, чтобы наилучшим образом компенсировать потерю слуха пользователя.

«На сегодняшний день у нашего демонстрационного приложения порядка 10 000 пользователей в Израиле и США, в основном это музыкальные приложения, – говорит Шор. – Сейчас мы начинаем испытания нашей технологии в партнерстве с крупными производителями по всему миру».

Компания, штат которой насчитывает семь сотрудников в офисах в Тель-Авиве и Иерусалиме, выиграла десятки призов в международных и местных конкурсах стартапов и привлекла инвесторов в Израиле, Европе и Америке.

GalaPro

Приложение GalaPro для платформ iOS и Android делает живую музыку доступной и инклюзивной за счет передачи автоматических многоязычных субтитров, кодированных субтитров, дублирования и тифлокомментирования, или аудиодескрипции (для людей с нарушениями зрения) на собственное мобильное устройство пользователя.

Компания GalaPro, основанная в 2015 году и имеющая офисы в Тель-Авиве и Нью-Йорке, сотрудничает с бродвейскими театрами, концертными залами, оперными театрами, кинофестивалями, выставками, музеями и многим другими. Приложение работает в режиме реального времени в любом месте и не беспокоит окружающих зрителей.

Многие люди без нарушений слуха или зрения используют GalaPro для синхронного перевода (например, театр Кабуки в Японии или опера в Италии) или для лучшего понимания диалога с помощью скрытых титров.

Слышать кончиками пальцев

Устройства сенсорного замещения – именно то, на чем специализируется нейробиолог Амир Амеди из Еврейского университета. Основная цель его всемирно известной лаборатории, занимающейся изучением мозга и мультисенсорности, – дать возможность людям с нарушениями зрения «видеть» происходящее вокруг с помощью звука и прикосновений. Недавно лаборатория Амеди совместно с Всемирным центром слуха в Варшаве разработала новое – недорогое и неинвазивное – устройство сенсорного замещения, которое может помочь лучше слышать людям с кохлеарными имплантатами.

В своем недавнем исследовании, проведенном с целью тестирования новой технологии, ее разработчики отмечают, люди с кохлеарными имплантатами все еще сталкиваются с серьезными социальными трудностями. Одна из проблем касается понимания речи в шумной обстановке. Доктор Амеди и его коллеги разработали минималистичный прибор, который преобразует низкочастотные речевые сигналы в тактильные вибрации, передаваемые на кончики двух пальцев. Вибрация передает набор «основных частот», которые характеризуют речевые сигналы.

По результатам исследования все участники продемонстрировали значительные (до шести децибелов) улучшения слуха, никому из них при этом не понадобилась специальная подготовка, чтобы пользоваться новым устройством. «Способность «слышать» пальцами имеет огромное значение для дальнейших исследований, а также возможных клинических и практических решений», – говорит соавтор работы Томаш Волак, руководитель исследовательского центра биологической визуализации при Всемирном центре слуха.

Команда планирует совершенствовать устройство, чтобы добиться улучшения результата до 10 децибел. Ученые также намереваются исследовать механизмы работы человеческого мозга с использованием МРТ-совместимой версии прибора у людей с нормальным слухом и с нарушениями слуха.

Карта внутреннего уха

В недавно опубликованном исследовании лаборатории профессора-генетика Карен Авраам, работающей на базе медицинской школы Тель-авивского университета, его авторы отмечают, что более сотни генов связаны с наследственной глухотой. Это новое понимание, основанное на данных глобального проекта «Геном человека», может помочь ученым найти биологические методы лечения наследственной тугоухости.

«Существующие методы лечения основаны на амплификации или протезировании. Генная терапия была бы идеальной для таких нарушений, поскольку она направлена ​​на сам источник проблемы», – говорит Авраам. В прошлом году она возглавила израильско-итальяно-американское исследование, в ходе которого ученые впервые составили карту генетических сигналов во внутреннем ухе млекопитающих («улитке»).

Внутри внутреннего уха крошечные волосковые клетки превращают звуковые волны в электрические импульсы, которые передаются по слуховому нерву в мозг. Нерабочие волосковые клетки не могут выполнять эту задачу. Однако другие клетки «улитки» могут быть превращены в функциональные волосковые клетки. Карта генетических сигналов во внутреннем ухе делает возможным реализацию такого подхода.

Одним из этих сигналов является метилирование – химический процесс, который отдает генам «указы» для дифференциации клеточных типов. Этот процесс, открытый учеными Еврейского университета Хаимом Сидаром и Аароном Разином, объясняет, почему, например, одна клетка превращается в нервную клетку, а другая – в клетку кожи.

«Управление метилированием и другими сигналами позволило бы нам трансформировать клетки внутреннего уха для создания новых, что могло бы улучшить слух», – говорит профессор Авраам. – Наш анализ динамики метилирования ДНК выявил большое количество новых генов, которые имеют решающее значение для развития внутреннего уха и самого слуха. Мы надеемся, что составленные нами эпигенетические карты «улитки» станут отправной точкой для ​​разработки новых способов лечения тугоухости».

Lipifai

Технология преобразования речи в текст не является идеальным решением, особенно при наличии постороннего шума. Джули Дай из Хайфы и Васим Грайеб из Назарета намерены решить эту проблему при помощи своей технологии чтения по губам Lipifai, созданной на базе искусственного интеллекта. Она не только «слушает» говорящего через микрофон телефона, но и «смотрит» на его губы через камеру мобильного устройства. И в малошумной обстановке выдает итоговый текст на экране.

Если вокруг шумно – как в ресторане, например, – приложение переключается только на опцию «чтение по губам». «И если в случае с людьми, читающими по губам, точность достигает максимум 40%, то Lipifai повышает ее до 85%», – говорит Грайеб. И он, и его коллега оба в течение девяти лет работали в сфере высоких технологий; Дай имеет степень магистра в области компьютерных наук, а сам Грайеб – в области искусственного интеллекта. Они начали разрабатывать свою технологию, будучи участниками программы Массачусетского университета Our Generation Speaks, которая объединяет начинающих предпринимателей из еврейского и арабского секторов Израиля.