Directionaliteit in hoortoestellen: wel of geen wijsheid?

3 september 2020
Auteur: Rene van der Wilk
Leestijd: 7 min

Sinds de vorige eeuw bestaat er directionaliteit in hoortoestellen. Door gebruik te maken van meerdere microfoons en ingenieuze berekeningen weten hoortoestellen vandaag de dag in te zoomen op de spreker en zo andere storende omringende geluiden buiten te sluiten. De manier waarop dat gebeurt is steeds geavanceerder geworden en wordt slim gecombineerd met andere technieken. Oticon heeft met de introductie van de Oticon Opn afstand genomen van deze techniek. De fabrikant heeft sindsdien een andere tegendraadse filosofie. De fabrikant vindt namelijk dat door de sterke focus op één richting de slechthorende te weinig meekrijgt van zijn of haar omgeving. In nieuw wetenschappelijk onderzoek zien zij steun voor hun gekozen aanpak. Een recent door Oticon uitgebrachte white paper geeft een opsomming van boeiende hersenonderzoeken. De aangehaalde onderzoeken zijn niet allen direct een pleitbezorger voor de door Oticon toegepaste filosofie. Ondertussen houden andere fabrikanten vast aan de beproefde directionele methode om het verstaan van spraak in lawaai en geroezemoes te verbeteren. De vraag rijst of de toepassing van directionaliteit in hoortoestellen nu juist wel of geen wijsheid is?

directionaliteit

Geschiedenis directionaliteit

In het verleden kon de slechthorende handmatig een ander programma kiezen om het hoortoestel directioneel te zetten. Het hoortoestel zoomde daarmee in op de spreker aan de voorzijde en geluiden van opzij en van achter werden zo buitengesloten. Later werd het ook mogelijk de sterkte van de zoom in te stellen. Bij veel lawaai of geroezemoes en slechts één gesprekspartner kon de drager voor een hele sterke zoom kiezen, en bij meerdere gesprekspartners was de zoom wat breder in te stellen. Dat gebeurde handmatig.

Veel verbeteringen sinds digitalisering

De techniek is sinds de digitalisering en het toenemen van rekenkracht van de chips in hoortoestellen met sprongen vooruitgegaan. Het regelen van de mate van beam-vorming gebeurt vandaag de dag desgewenst volledig automatisch. Ook kunnen hoortoestellen de directionaliteit per toonhoogte-gebied apart regelen. Zo kan bijvoorbeeld meer beam-vorming in de hoge tonen worden toegepast waar de spraak zich bevindt en helemaal niet in het laag om zo ook nog contact met de omgeving te houden. Ook werken de betere hoortoestellen onderling samen om de directionaliteit te optimaliseren en kan het toestel zelf bepalen waar de dominante spreker zich bevindt en zich daarop richten. Daarbij worden ook andere technieken gebruikt zoals spraakdetectie, automatische volumeregeling en lawaaireductie. Met lawaaireductie is storend lawaai zoals dat van de motor van een auto, airconditioning of ventilator goed te onderdrukken en geeft het daarnaast comfort. Hoe goed deze verschillende regelingen onderling samenwerken bepaalt uiteindelijk de kwaliteit van een bepaald merk en type hoortoestel.

Geluidsverwerking

Een goed functionerend gehoor is samen met onze hersenen in staat tot zeer bijzondere prestaties te komen. Zo zijn we in geroezemoes in staat één spreker te horen en de rest te negeren. Ook zijn we in staat ons te focussen op een enkel instrument tijdens het luisteren naar een orkest. Onze hersenen zijn daarnaast in staat storend achtergrondlawaai bijvoorbeeld van een ventilator te negeren. Soms valt het geluid ons pas weer op als het wegvalt.

Gehoorverlies zowel een probleem in het oor als in de hersenen

Als ons gehoororgaan minder goed functioneert zullen de zenuwsignalen die vanuit het slakkenhuis de hersenen bereiken ook minder volledig zijn. Onze hersenen moeten dan harder aan het werk om van deze onvolledige informatie een coherent geheel te maken. Dat betekent ook dat er minder rekenkracht beschikbaar is voor andere cognitieve processen zoals aandacht, veranderen van focus en ook onthouden van informatie. Ook zijn er veranderingen in de hersenen te zien door slechthorendheid.

selectieve aandacht horen filter
Plaatje afkomstig uit het whitepaper van Oticon

Oriënteren en focussen

In de door Oticon recent uitgebrachte ‘White paper: BrainHearing, The new perspective’ geeft de fabrikant aan dat recent onderzoek suggereert dat er twee subsystemen zijn bij het horen. Een systeem dat voor het oriënteren zorgt en een systeem voor het focussen. Met het systeem dat voor het oriënteren zorgt, brengt de luisteraar de volledige geluidsomgeving eerst in kaart. Met het subsysteem dat voor het focussen zorgt, selecteren de hersenen vervolgens een geluid dat aandacht behoeft. Dat wordt vervolgens selectief versterkt. Die informatie gaat verder naar andere hersengebieden waar de informatie verder verwerkt wordt en gecombineerd met reeds bestaande informatie uit het geheugen (de zogeheten top down processen). Wat we hebben geleerd uit eerdere ervaringen is daarin opgeslagen. Binnen de psychologie worden hier al sinds jaar en dag begrippen als selectieve aandacht en sensorische versterking voor gebruikt. Experimenteel psycholoog Broadbent introduceerde in de vorige eeuw daarvoor de filtertheorie. Hersenonderzoek waarbij de hersenen in beeld worden gebracht (zoals EEG, MEG, ECoG en fMRI) heeft de afgelopen decennia meer inzicht gegeven wat er precies in de hersenen gebeurt.

Beperkte rekenkracht

Onze hersenen hebben zeer bijzondere vermogens maar natuurlijk hebben ze ook weer geen oneindige rekenkracht. Volgens Oticon is het daardoor ook nodig om een object in onze omgeving te selecteren en nader te onderzoeken ten koste van andere objecten. Denk daarbij aan het focussen op een viool tijdens een concert. De viool springt eruit door zijn specifieke toonhoogte, onze kennis van de klankkleur van instrumenten en de aandacht die de viool uiteindelijk krijgt. We kunnen het ene instrument van het andere onderscheiden net zoals we gezichten kunnen onderscheiden. Is het onderscheid tussen gezichten lastig te maken, denk bijvoorbeeld aan de gezichten van een tweeling, dan kijken we naar andere details dan we normaliter gewend zijn. Bij een tweeling moeten we dan wel op zijn minst de twee gezichten in zijn geheel kunnen zien (dus niet alleen bijvoorbeeld de neus en de ogen) en het liefst ook nog meer van het lichaam. Dat geldt volgens Oticon ook zo bij het luisteren. Is het moeilijk om te focussen op de viool dan is opnieuw het complete geluidsplaatje nodig om de viool van andere instrumenten te onderscheiden op grond van net iets andere eigenschappen. Oticon vindt dan ook dat slechthorenden toegang moeten hebben tot de gehele geluidsomgeving, ook voor het verstaan, en vindt dat directionaliteit hen daarin beperkt.

Redenatie Oticon

Volgens Oticon suggereert de aanwezigheid van de twee subsystemen dat de hersenen de volledige geluidsomgeving nodig hebben om geluiden op een zo natuurlijk mogelijk wijze te verwerken. De hersenen zouden de volledige geluidscontext nodig hebben om tot een zo optimaal horen en verstaan te komen. Directionaliteit is volgens Oticon daar niet goed voor. Het is echter ook mogelijk de andere kant op te redeneren. Oriënteren en selecteren kost energie en heeft tijd nodig. Juist directionaliteit kan er tegenwoordig voor zorgen dat dit proces voor de hoortoestelgebruikers gedaan wordt. Via spraakherkenning is de (dominante) spreker te detecteren en deze krijgt zo automatisch focus. Oticon brengt daartegenin dat dit goed kan werken bij een één-op-één gesprekken, maar minder goed wanneer de hoortoesteldrager aan tafel zit met meerdere gesprekspartners. Dan zou zo’n automatisch focussysteem volgens de fabrikant veel minder ideaal zijn. Het kan er dan voor zorgen dat de slechthorende net de eerste paar woorden van een nieuwe spreker mist of niet in de gaten heeft wie er het woord neemt.
Ook de niet-eindige rekenkracht van de hersenen en het verminderen van de snelheid van cognitieve verwerking bij het ouder worden, zou juist kunnen pleiten voor de inzet van directionaliteit. Immers de trager verlopende cognitieve processen waarmee ook telkens een nieuwe spreker moet worden geselecteerd en waarmee gefocust moet worden, krijgt met directionaliteit ondersteuning.

Samengaande schade in hersenen

Verandering interne structuur

In de white-paper wijst Oticon er verder op dat er door een verminderd gehoorvermogen er flink wat verandert in de hersenen. Naast dat er minder rekenkracht beschikbaar is en meer luisterinspanning geleverd moet worden, wijst de fabrikant op onderzoeken die laten zien dat er veranderingen in de interne structuur van de hersenen plaatsvindt. Zo wijzen onderzoekers erop dat de hersenen van slechthorenden meer gaan reageren op visuele stimuli. Dit blijkt ten koste te gaan van de auditieve regio’s die overgenomen worden voor de visuele verwerking.

Andere hersendelen belast

Ook zijn er onderzoeken die laten zien dat frontale regio’s door het luisteren belast worden bij slechthorenden. Onderzoekers concluderen dat zelfs een gemiddeld gehoorverlies tot zulke veranderingen in de hersenen kan leiden.

Afname witte en grijze massa

Ander onderzoek heeft laten zien dat er bij slechthorenden een afname is in witte en grijze massa in de hersenen, die verantwoordelijk zijn voor de communicatie tussen hersencellen.

Relatie tussen slechthorendheid en achteruitgang cognitieve vermogens en dementie

Ook worden onderzoeken naar achteruitgang van de cognitieve vermogens bij slechthorendheid aangehaald en ook onderzoeken die een relatie laten zien tussen slechthorendheid en dementie. Slechthorendheid blijkt daarvoor een flinke risicofactor. Hoortoestellen kunnen cognitieve achteruitgang en dementie mogelijk verminderen en ook de overname van de auditieve cortex door visuele taken terugdringen.

Relatie tussen genoemde onderzoeken met Oticon-filosofie niet duidelijk

De talrijke onderzoeken die door de fabrikant in de white paper worden aangehaald zijn zonder meer interessant. Wat echter maakt dat deze in één adem worden aangehaald in het stuk dat pleit voor het aanbieden van de volledige geluidsomgeving in plaats van directionaliteit wordt niet helemaal duidelijk. Een aantal van de aangehaalde onderzoeken laten op zijn minst zien hoe flexibel onze hersenen wel niet zijn. Een ander deel laat zien dat slechthorendheid echt negatieve effecten heeft op de integriteit van de hersenen en kunnen als pleitbezorger worden gezien voor een zo snel mogelijke revalidatie van het niet goed functionerende gehoor; met welke techniek dan ook.

Wel of geen directionaliteit

Oticon heeft een unieke filosofie. Onderzoeken naar de Oticon Opn hebben voordelen laten zien als beter verstaan en minder luisterinspanning. Echter ook fabrikanten die directonaliteit toepassen komen met soortgelijk vergelijkend onderzoek bij de introductie van hun nieuwe hoortoestellen dat dan weer uitvalt in hun voordeel.
Onderzoek dat laat zien dat de selectieve aandacht in rumoer is te verbeteren met het Oticon Opn hoortoestel, pleit weer wél voor de toegepaste filosofie.
Op grond van de huidige onderzoeken kan directionele techniek nog niet als afgeschreven worden beschouwd. Het zou mooi zijn als er onafhankelijk onderzoek komt waarin de verschillende concepten worden vergeleken. De uitkomsten van zo’n onderzoek zou mogelijk ook de indeling van hoortoestelconcepten in categorieën kunnen verbeteren.
Slechthorenden zouden beide technieken (directioneel en het Oticon Opn concept) naast elkaar moeten kunnen ervaren om te beoordelen wat voor hen het beste is.

.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Meer nieuws

Armband laat dragers cochleair implantaat beter horen

29 september 2020 | Onderzoekers van de Universiteit van Southampton ontwikkelen een armband die ervoor moet gaan zorgen dat [...]

Boek Evenwicht in Uitvoering – een recensie

23 september 2020 | Tijdens de Balance Awareness Week die plaatsvond van 13 tot 19 september, is het boek [...]

Ook audiciens krijgen voorrang bij afname coronatest

22 september 2020 | Audiciens krijgen evenals een deel van het onderwijs- en zorgpersoneel voorrang bij afname van een [...]

Op weg naar een cochleair implantaat – Het traject van Marja – deel 4: aansluiting CI spraakprocessor

18 september 2020 | Hoorcoach Marja de Kinderen heeft door de erfelijke aandoening DFNA9 een gehoorverlies dat steeds verder [...]