สร้างสุนทรียรสด้านเสียงดนตรี ด้วย...ประสาทหูเทียม

คนหูหนวกมีความหวังที่จะได้รื่นรมย์กับเสียงดนตรีแล้ว เพราะขณะนี้นักวิทยาศาสตร์อังกฤษกำลังพัฒนาวิธีการปลูกถ่ายประสาทหูเทียม

เรื่องนี้ www.thaitownusa.com ซึ่งได้รับรายงานถึงเรื่องราวของการศึกษาวิจัย ในการปลูกถ่ายปัจจุบันทำให้คนหูหนวกได้ยินเพียงเสียงพูดธรรมดา ไม่ใช่เสียงดนตรี แต่นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยด้านฟิสิกส์แห่งชาติของอังกฤษหรือ เอ็นพีแอล(National Physical Laboratory : NPL) อยู่ระหว่างการพัฒนาอุปกรณ์ที่ขยายคลื่นความถี่กว้างขึ้น ซึ่งจะช่วยให้คนหูหนวกได้ยินท่วงทำนองเพลง

นิตยสารนิว ไซเอนทิสต์(Newscientist) รายงานว่า อุปกรณ์ทั้งชุดอาจฝังเข้าไปในหู เทียบกับรุ่นที่ใช้กันอยู่ที่ต้องมีกล่องติดอยู่หลังใบหูผู้ใช้ ภายในประสาทส่วนในของหูที่ใช้ในการรับเสียงที่มีลักษณะเหมือนก้นหอยหรือที่เรียกกันว่า "คอเคลีย" (cochlea) นั้น มีของเหลวและขนที่จะสั่นเมื่อได้ยินเสียง

ดังนั้น การที่ขนหยุดสั่นหมายความว่า คนคนนั้นกลายเป็นคนหูหนวก ซึ่งเกิดขึ้นได้ทุกเพศทุกวัย แต่พบน้อยมากในเด็ก การปลูกถ่ายประสาทหูเทียมในปัจจุบัน เกี่ยวข้องกับการใส่อิเล็กโทรดเข้าไปในหู และติดกล่องไว้ด้านหลังหู โดยกล่องที่ว่าจะมีไมโครโฟนเพื่อรับเสียงและแปลงสัญญาณวิทยุเป็นสัญญาณไฟฟ้า รวมถึงแบตเตอรี่เพื่อให้พลังงาน ทว่าอุปกรณ์เหล่านี้ช่วยขยายเสียงมากกว่าทำให้เสียงชัดเจนขึ้น

สำหรับอุปกรณ์ใหม่จะมีรูปร่างคล้ายหวี คือเป็นซี่ๆ ที่จะสั่นเพื่อตอบสนองต่อเสียง แต่ละซี่จะถูกปรับให้สั่นเหมือนส้อมเสียง ที่ช่องความถี่แคบๆ หลายๆ ช่องความถี่ และหุ้มด้วยวัสดุที่มีสภาพเพียโซอิเล็กทริก(piezoelectric) ซึ่งเป็นคุณสมบัติของสสาร ซึ่งความเครียดในเนื้อสสารจะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ทำให้เกิดการสั่นจากพลังงานไฟฟ้า จึงไม่จำเป็นต้องมีตัวจ่ายพลังงานด้านนอกของหู ด้วยการปรับความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน นักวิจัยปรับเสียงแต่ละเสียงที่สั่นในช่องความถี่แคบๆ หลายๆ ช่อง เมื่อเสียงเช่น ทำนองเพลงทำให้ชิ้นส่วนหนึ่งๆ สั่น ความยืดหยุ่นของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกจะทำให้เกิดความดันกระแสไฟฟ้าขนาดย่อมถ่ายทอดโดยตรงไปยังประสาทการรับรู้เสียงในคอเคลีย

แองเจล่า คิง ทีมโสตวิทยาจากสถาบันเพื่อคนหูหนวกแห่งชาติ แสดงความหวังว่า นวัตกรรมใหม่จะเป็นประโยชน์ต่อผู้หูหนวกระดับรุนแรงที่ไม่สามารถใช้เครื่องช่วยฟังที่มีอยู่ในปัจจุบันได้ ขอเพียงแค่ให้อุปกรณ์ที่ว่าใช้งานได้จริง และมีขนาดเล็กลงกว่ารุ่นต้นแบบเท่านั้น

อุปกรณ์หูเทียมต้นแบบยังมีขนาดใหญ่คือ 2x2 เซนติเมตร แต่ทีมงานกำลังร่วมกับนักวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัยแครนฟิลด์ ในเบดฟอร์ดเชียร์ ประเทศอังกฤษ เพื่อพัฒนาเวอร์ชันที่มีขนาดเล็กลงมากๆ เพื่อให้ฝังในคอเคลียได้

บิลล์ นิมโม สมาชิกทีม NPL กล่าวว่า อุปกรณ์ใหม่ต้องใช้ชิ้นส่วนสั่น 10 ชิ้นสำหรับการฟังเสียงพูด และ 20 ชิ้น หรืออาจมากกว่านั้นสำหรับการฟังเพลง โดยความท้าทายอยู่ที่การทำให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นมีขนาดเล็กที่สุด ซึ่งหมายความว่า การนำอุปกรณ์นี้ออกมาเผยแพร่ในเชิงพาณิชย์ยังต้องใช้เวลาอย่างน้อย 10 ปี

เมื่อสำเร็จออกมาการปลูกถ่ายหูเทียมแบบใหม่จะเปิดโอกาสให้ผู้ใช้ควบคุมความถี่ด้วยมือ ทำให้สามารถปรับเสียงให้เหมาะกับสภาพแวดล้อม รวมถึงตัดเสียงพูดคุยรอบข้าง