TEDMED 2011
Charles Limb: Building the musical muscle
Charles Limb: Das Aufbauen des musikalischen Muskels
Filmed:
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Charles Limb führt Operationen durch, in denen er so genannte cochleare Implantate einbaut, die Schwerhörigkeit behandeln und Gehör und Sprachverstehen wieder herstellen können. Aber als Musiker denkt Limb auch an die Dinge, die die Implantate nicht heilen können: Derzeit können die Patienten Musik nicht vollständig erleben. (Er gibt dafür ein haarsträubendes Beispiel.) Für TEDMED stellt Limb den Status Quo und die Zukunftsaussichten vor.
Charles Limb - Researcher
Charles Limb is a doctor and a musician who researches the way musical creativity works in the brain. Full bio
Charles Limb is a doctor and a musician who researches the way musical creativity works in the brain. Full bio
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00:15
Now when we think of our senses,
0
0
5000
Wenn wir an unsere Sinne denken,
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we don't usually think of the reasons
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5000
2000
denken wir meistens nicht daran,
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why they probably evolved, from a biological perspective.
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7000
2000
warum sie sich biologisch gesehen entwickelt haben.
00:24
We don't really think of the evolutionary need
3
9000
3000
Wir denken nicht wirklich an die evolutionäre Notwendigkeit,
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to be protected by our senses,
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12000
2000
von den eigenen Sinnen beschützt zu werden,
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but that's probably why our senses really evolved --
5
14000
2000
aber das ist wahrscheinlich der Grund, warum unsere Sinne sich wirklich entwickelt haben --
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to keep us safe, to allow us to live.
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16000
3000
um uns sicher am Leben zu halten.
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Really when we think of our senses,
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19000
2000
Wenn wir heute an unsere Sinne denken,
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or when we think of the loss of the sense,
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21000
2000
oder wenn wir an den Verlust der Sinne denken,
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we really think about something more like this:
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23000
2000
denken wir eher über Folgendes nach:
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the ability to touch something luxurious, to taste something delicious,
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3000
Die Fähigkeit, etwas Besonderes zu berühren, etwas Delikates zu schmecken,
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to smell something fragrant,
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etwas Wohlduftendes zu riechen,
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to see something beautiful.
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30000
2000
etwas Wunderschönes zu sehen.
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This is what we want out of our senses.
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32000
2000
Das ist es, was wir von unseren Sinnen erwarten.
00:49
We want beauty; we don't just want function.
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34000
3000
Wir wollen Schönheit, nicht nur Funktion.
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And when it comes to sensory restoration,
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37000
2000
Und bei der Wiederherstellung von Sinnen
00:54
we're still very far away from being able to provide beauty.
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39000
3000
sind wir noch immer weit von dieser Schönheit entfernt.
00:57
And that's what I'd like to talk to you a little bit about today.
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42000
3000
Und davon würde ich Ihnen heute gern erzählen.
01:00
Likewise for hearing.
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45000
2000
Denn genauso sieht es beim Gehör aus.
01:02
When we think about why we hear,
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47000
2000
Wenn wir darüber nachdenken, warum wir hören,
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we don't often think about the ability to hear an alarm or a siren,
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49000
3000
denken wir meist nicht an die Fähigkeit, einen Alarm oder eine Sirene zu hören,
01:07
although clearly that's an important thing.
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52000
2000
obwohl das natürlich sehr wichtig ist.
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Really what we want to hear is music.
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54000
3000
Was wir wirklich hören wollen, ist Musik.
01:12
(Music)
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57000
15000
(♫ Musik)
01:27
So many of you know that that's Beethoven's Seventh Symphony.
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72000
2000
Viele von Ihnen wissen, dass das Beethovens siebte Symphonie war.
01:29
Many of you know that he was deaf, or near profoundly deaf,
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74000
3000
Viele von Ihnen wissen, dass er taub, oder zumindest hochgradig schwerhörig war,
01:32
when he wrote that.
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77000
2000
als er sie schrieb.
01:34
Now I'd like to impress upon you
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79000
2000
Ich möchte Ihnen vor Augen führen,
01:36
how unusual it is that we can hear music.
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81000
3000
wie ungewöhnlich es ist, dass wir Musik hören können.
01:39
Music is just one of the strangest things that there is.
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84000
3000
Musik ist eines der seltsamsten Dinge, die es überhaupt gibt.
01:42
It's acoustic vibrations in the air,
30
87000
3000
Musik sind akkustische Vibrationen in der Luft,
01:45
little waves of energy in the air that tickle our eardrum.
31
90000
3000
kleine Energiewellen, die unser Trommelfell zum Schwingen bringen.
01:48
Somehow in tickling our eardrum
32
93000
2000
Dieses Schwingen wird dann
01:50
that transmits energy down our hearing bones,
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95000
2000
auf unsere Gehörknöchelchen übertragen,
01:52
which get converted to a fluid impulse inside the cochlea
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97000
3000
die die Schwingungen dann in einen Impuls der Flüssigkeit in der Cochlea, der Schnecke, umsetzen.
01:55
and then somehow converted into an electrical signal in our auditory nerves
35
100000
3000
Dieser Impuls wird dann in ein elektrisches Signal für unsere Hörnerven konvertiert,
01:58
that somehow wind up in our brains
36
103000
3000
das dann wiederum im Gehirn
02:01
as a perception of a song or a beautiful piece of music.
37
106000
3000
als Eindruck eines Lieds oder eines wunderschönen Musikstücks ankommt.
02:04
That process is entirely abstract and very, very unusual.
38
109000
3000
Dieser Prozess ist sehr abstrakt und äußerst ungewöhnlich.
02:07
And we could discuss that topic alone for days
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112000
3000
Und wir könnten über dieses Thema allein tagelang sprechen,
02:10
to really try to figure out, how is it that we hear something that's emotional
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115000
4000
im Versuch, herauszufinden, wie es möglich ist, dass wir etwas Emotionales hören,
02:14
from something that starts out as a vibration in the air?
41
119000
3000
was eigentlich als Vibration der Luft anfing?
02:17
Turns out that if you have hearing loss,
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122000
2000
Wenn Sie Ihr Gehör verlieren,
02:19
most people that lose their hearing
43
124000
2000
bedeutet das bei den meisten Menschen
02:21
lose it at what's called the cochlea, the inner ear.
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126000
3000
einen Funktionsverlust der Schnecke, des Innenohrs.
02:24
And it's at the hair cell level that they do this.
45
129000
3000
Und dieser beruht meist auf einem Problem der Haarzellen.
02:27
Now if you had to pick a sense to lose,
46
132000
2000
Wenn Sie nun den Sinn, den Sie verlieren, auswählen könnten,
02:29
I have to be very honest with you
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134000
2000
würde ich Ihnen ehrlicherweise sagen,
02:31
and say, we're better at restoring hearing
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136000
2000
dass wir besser darin sind, das Gehör wiederherzustellen,
02:33
than we are at restoring any sense that there is.
49
138000
2000
als irgendeinen anderen Sinn.
02:35
In fact, nothing even actually comes close
50
140000
2000
Unsere Möglichkeiten bei den anderen Sinnen
02:37
to our ability to restore hearing.
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142000
2000
kommen daran wirklich nicht heran.
02:39
And as a physician and a surgeon, I can confidently tell my patients
52
144000
3000
Und als Chirurg kann ich meinen Patienten aufrichtig sagen,
02:42
that if you had to pick a sense to lose,
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147000
2000
wenn sie den Sinn aussuchen könnten,
02:44
we are the furthest along medically and surgically with hearing.
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149000
4000
dass wir beim Gehör sowohl medizinisch als auch chirurgisch am weitesten sind.
02:48
As a musician, I can tell you
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153000
2000
Als Musiker kann ich Ihnen sagen,
02:50
that if I had to have a cochlear implant,
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155000
2000
dass ich, wenn ich ein cochleares Implantat bräuchte,
02:52
I'd be heartbroken. I'd just be plainly heartbroken,
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157000
2000
am Boden zerstört wäre,
02:54
because I know that music would never sound the same to me.
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159000
4000
weil ich wüsste, dass sich Musik nie wieder so anhören würde, wie früher.
02:58
Now this is a video that I'm going to show you
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163000
3000
Ich werde Ihnen jetzt ein Video zeigen
03:01
of a girl who's born deaf.
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166000
2000
von einem Mädchen, das taub geboren wurde.
03:03
She's in a very supportive environment.
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168000
2000
Sie hat das Glück, sehr unterstützt und gefördert zu werden.
03:05
Her mother's doing everything she can.
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170000
2000
Ihre Mutter tut alles, was sie kann.
03:07
Okay, play that video please.
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172000
2000
Okay, können wir das Video bitte abspielen?
03:09
(Video) Mother: That's an owl.
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174000
2000
(Video) Mutter: Das ist eine Eule.
03:11
Owl, yeah.
65
176000
3000
Ja, eine Eule.
03:18
Owl. Owl.
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183000
3000
Eule. Eule.
03:21
Yeah.
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186000
2000
Ja.
03:28
Baby. Baby.
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193000
3000
Baby. Baby.
03:31
You want it?
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196000
3000
Möchtest du es?
03:34
(Kiss)
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199000
3000
(Kuss)
03:37
Charles Limb: Now despite everything going for this child
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202000
2000
Charles Limb: Trotz allem, was für dieses Kind getan wird
03:39
in terms of family support
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204000
2000
durch Unterstützung durch die Familie
03:41
and simple infused learning,
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206000
2000
und spezielle Lerntechniken,
03:43
there is a limitation to what a child who's deaf, an infant who was born deaf,
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208000
3000
sind die Möglichkeiten, die ein Kind, das taub ist, ein Kind, das taub geborden wurde,
03:46
has in this world
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211000
2000
in dieser Welt hat,
03:48
in terms of social, educational, vocational opportunities.
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213000
3000
in der Gesellschaft, der Bildung und dem Beruf begrenzt.
03:51
I'm not saying that they can't live a beautiful, wonderful life.
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216000
3000
Ich sage nicht, dass sie kein wundervolles Leben leben können.
03:54
I'm saying that they're going to face obstacles
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219000
2000
Ich sage, dass sie Hindernisse werden überwinden müssen,
03:56
that most people who have normal hearing will not have to face.
79
221000
3000
denen die meisten Menschen, die normal hören, nie begegnen werden.
03:59
Now hearing loss and the treatment for hearing loss
80
224000
2000
Nun hat sich die Behandlung von Hörschäden
04:01
has really evolved in the past 200 years.
81
226000
2000
in den letzten 200 Jahren stark entwickelt.
04:03
I mean literally,
82
228000
2000
Und das meine ich wörtlich, denn
04:05
they used to do things like stick ear-shaped objects onto your ears
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230000
3000
damals haben sie beispielsweise ohrförmige Gebilde an den Ohren befestigt
04:08
and stick funnels in.
84
233000
2000
und Trichter benutzt.
04:10
And that was the best you could do for hearing loss.
85
235000
2000
Und das war alles, was man gegen Hörschäden tun konnte.
04:12
Back then you couldn't even look at the eardrum.
86
237000
2000
Damals konnte man sich nicht einmal das Trommelfell ansehen.
04:14
So it's not too surprising
87
239000
2000
Daher ist es nicht zu überraschend,
04:16
that there were no good treatments for hearing loss.
88
241000
2000
dass es keine guten Behandlungsmöglichkeiten gab.
04:18
And now today we have the modern multi-channel cochlear implant,
89
243000
2000
Und heutzutage haben wir jetzt das moderne muli-channel cochleare Implantat,
04:20
which is an outpatient procedure.
90
245000
2000
das ambulant eingesetzt werden kann.
04:22
It's surgically placed inside the inner ear.
91
247000
2000
Es wird chirurgisch im Innenohr platziert.
04:24
It takes about an hour and a half to two hours, depending on where it's done,
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249000
2000
Die Operation dauert etwa eineinhalb bis zwei Stunden, abhängig vom Operationsort,
04:26
under general anesthesia.
93
251000
2000
und wird unter Vollnarkose durchgeführt.
04:28
And in the end, you achieve something like this
94
253000
2000
Und schlussendlich erreicht man dann so etwas:
04:30
where an electrode array is inserted inside the cochlea.
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255000
3000
Eine Elektrode wird in die Cochlea eingeführt.
04:33
Now actually, this is quite crude
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258000
2000
Eigentlich ist das im Vergleich
04:35
in comparison to our regular inner ear.
97
260000
2000
zu unserem normalen Innenohr ziemlich ungehobelt.
04:37
But here is that same girl who is implanted now.
98
262000
3000
Aber hier das gleiche Mädchen, das nun ein Implantat hat.
04:40
This is her 10 years later.
99
265000
2000
Das ist sie zehn Jahre später
04:42
And this is a video that was taken
100
267000
2000
in einem Video, das mein chirurgischer Ausbilder,
04:44
by my surgical mentor, Dr. John Niparko, who implanted her.
101
269000
2000
Dr. John Niparko, der die Operation bei ihr durchgeführt hat, gedreht hat.
04:46
If we could play this video please.
102
271000
2000
Könnten wir das Video bitte abspielen?
04:49
(Video) John Niparko: So you've written two books?
103
274000
2000
(Video) John Niparko: Du hast also schon zwei Bücher geschrieben?
04:51
Girl: I have written two books. (Mother: Was the other one a book or a journal entry?)
104
276000
3000
Mädchen: Ich habe zwei Bücher geschrieben. (Mutter: War das andere ein Buch oder ein Tagebuch?)
04:54
Girl: No, the other one was a book. (Mother: Oh, okay.)
105
279000
3000
Mädchen: Nein, das andere war auch ein Buch. (Mutter: Achso, okay.)
04:58
JN: Well this book has seven chapters,
106
283000
3000
JN: Nun, dieses Buch hat sieben Kapitel,
05:01
and the last chapter
107
286000
3000
und das letzte Kapitel
05:04
is entitled "The Good Things About Being Deaf."
108
289000
4000
heißt "Die guten Dinge des Taubseins."
05:08
Do you remember writing that chapter?
109
293000
3000
Erinnerst du dich an dieses Kapitel?
05:11
Girl: Yes I do. I remember writing every chapter.
110
296000
3000
Mädchen: ja, tue ich. Ich erinnere mich an jedes Kapitel.
05:14
JN: Yeah.
111
299000
2000
JN: Ja.
05:16
Girl: Well sometimes my sister can be kind of annoying.
112
301000
4000
Mädchen: Nun, meine Schwester kann ziemlich nerven.
05:20
So it comes in handy to not be annoyed by her.
113
305000
4000
Da ist es ziemlich praktisch.
05:24
JN: I see. And who is that?
114
309000
3000
JN: Verstehe. Und wer ist das?
05:27
Girl: Holly. (JN: Okay.)
115
312000
2000
Mädchen: Holly. (JN: Okay.)
05:29
Mother: Her sister. (JN: Her sister.) Girl: My sister.
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314000
2000
Mutter: Ihre Schwester. (JN: Ihre Schwester) Mädchen: Meine Schwester.
05:31
JN: And how can you avoid being annoyed by her?
117
316000
3000
JN: Und wie bewahrst du dich jetzt davor, dich nerven zu lassen?
05:34
Girl: I just take off my CI, and I don't hear anything.
118
319000
3000
Mädchen: Ich nehme einfach mein CI ab und höre nichts mehr.
05:37
(Laughter)
119
322000
2000
(Lachen)
05:39
It comes in handy.
120
324000
2000
Das ist echt praktisch.
05:41
JN: So you don't want to hear everything that's out there?
121
326000
3000
JN: Du möchtest also nicht alles hören, das es da draußen gibt?
05:44
Girl: No.
122
329000
2000
Mädchen: Nein.
05:46
CL: And so she's phenomenal.
123
331000
2000
CL: Sie ist also phänomenal.
05:48
And there's no way that you can't look at that as an overwhelming success.
124
333000
3000
Und es ist nicht möglich, das als etwas anderes zu sehen als als einen überragenden Erfolg.
05:51
It is. It's a huge success story in modern medicine.
125
336000
3000
Das ist es nämlich auch. Eine großartige Erfolgsgeschichte der modernen Medizin.
05:54
However, despite this incredible facility
126
339000
3000
Trotz der unglaublichen Leichtigkeit,
05:57
that some cochlear implant users display with language,
127
342000
2000
die einige Patienten mit cochlearen Implantaten beim Sprechen an den Tag legen,
05:59
you turn on the radio and all of a sudden they can't hear music almost at all.
128
344000
4000
können sie, wenn sie das Radio anschalten, Musik kaum hören.
06:03
In fact, most implant users really struggle
129
348000
2000
Die meisten Patienten kämpfen auf diesem Gebiet wirklich
06:05
and dislike music because it sounds so bad.
130
350000
3000
und mögen Musik nicht, weil sie sich so schrecklich anhört.
06:08
And so when it comes to this idea
131
353000
2000
Und von der Wunschvorstellung,
06:10
of restoring beauty to somebody's life,
132
355000
2000
Schönheit wiederherstellen zu können,
06:12
we have a long way to go when it comes to audition.
133
357000
2000
sind wir auf dem Gebiet der Akustik noch weit entfernt.
06:14
Now there are a lot of reasons for that.
134
359000
2000
Dafür gibt es viele Gründe.
06:16
I mentioned earlier the fact
135
361000
2000
Ich habe vorhin erwähnt,
06:18
that music is a different capacity because it's abstract.
136
363000
2000
dass Musik eine ganz andere Fähigkeit ist, da sie abstrakt ist.
06:20
Language is very different. Language is very precise.
137
365000
2000
Sprache ist da wiederum anders. Die Sprache ist sehr präzise.
06:22
In fact, the whole reason we use it
138
367000
2000
In der Tat ist ja der Grund für das Benutzen von Sprache,
06:24
is because it has semantic-specificity.
139
369000
2000
dass Sprache semantisch spezifisch ist.
06:26
When you say a word,
140
371000
2000
Wenn Sie ein Wort sagen,
06:28
what you care is that word was perceived correctly.
141
373000
2000
ist es wichtig, dass das Wort richtig empfangen wird.
06:30
You don't care that the word sounded pretty
142
375000
2000
Es ist Ihnen gleich, ob es schön klang,
06:32
when it was spoken.
143
377000
2000
als es gesprochen wurde.
06:34
Music is entirely different.
144
379000
2000
Musik ist da ganz anders.
06:36
When you hear music, if it doesn't sound good, what's the point?
145
381000
2000
Wenn Sie Musik hören und sie nicht gut klingt, was ist dann ihr Zweck?
06:38
There's really very little point in listening to music
146
383000
2000
Es hat wirklich wenig Sinn, sich Musik anzuhören,
06:40
when it doesn't sound good to you.
147
385000
2000
die nicht gut klingt.
06:42
The acoustics of music are much harder than those of language.
148
387000
3000
Die Akustik von Musik ist viel komplizierter als die der Sprache.
06:45
And you can see on this figure,
149
390000
2000
Und Sie können in dieser Darstellung sehen,
06:47
that the frequency range
150
392000
2000
dass die Frequenzspanne
06:49
and the decibel range, the dynamic range of music
151
394000
2000
und die Amplitude der Dezibelskala, die dynamische Bandbreite der Musik
06:51
is far more heterogeneous.
152
396000
2000
viel heterogener ist.
06:53
So if we had to design a perfect cochlear implant,
153
398000
2000
Wenn wir also ein perfektes Cochleaimplantat entwerfen wollten,
06:55
what we would try to do
154
400000
2000
würden wir versuchen,
06:57
is target it to be able to allow music transmission.
155
402000
3000
zu erreichen, dass es Musik übertragen kann.
07:00
Because I always view music as the pinnacle of hearing.
156
405000
3000
Ich sehe Musik immer als Inbegriff des Gehörs.
07:03
If you can hear music,
157
408000
2000
Wenn Sie Musik hören können,
07:05
you should be able to hear anything.
158
410000
2000
sollten Sie alles hören können.
07:07
Now the problems begin first with pitch perception.
159
412000
3000
Nun beginnen die Probleme schon einmal mit der Erfassung der Tonhöhe.
07:10
I mean, most of us know that pitch is a fundamental building block of music.
160
415000
3000
Ich denke, die meisten von uns wissen, dass die Tonhöhe grundlegend für Musik ist.
07:13
And without the ability to perceive pitch well,
161
418000
2000
Und ohne die Fähigkeit, Tonhöhen richtig wahrzunehmen,
07:15
music and melody is a very difficult thing to do --
162
420000
3000
sind Musik und Melodie sehr schwierig --
07:18
forget about a harmony and things like that.
163
423000
2000
Dinge wie Harmonien müssen wir gar nicht erst ins Spiel bringen.
07:20
Now this is a MIDI arrangement of Rachmaninoff's Prelude.
164
425000
3000
Dies ist jetzt ein MIDI Arrangement des Preludes von Rachmaninoff.
07:23
Now if we could just play this.
165
428000
2000
Könnten wir das abspielen?
07:25
(Music)
166
430000
24000
(♫ Musik)
07:49
Okay, now if we consider
167
454000
3000
Gut, wenn wir jetzt bedenken,
07:52
that in a cochlear implant patient
168
457000
2000
dass die Tonhöhenwahrnehmung eines Cochleaimplantatpatienten
07:54
pitch perception could be off as much as two octaves,
169
459000
3000
bis zu zwei Oktaven abweichen kann,
07:57
let's see what happens here
170
462000
2000
lassen Sie uns ausprobieren, was passiert,
07:59
when we randomize this to within one semitone.
171
464000
2000
wenn wir einen Zufallsgenerator auf einen Halbton Abweichung einstellen.
08:01
We would be thrilled if we had one semitone pitch perception in cochlear implant users.
172
466000
3000
Wir wären überglücklich, wenn wir so wenig Abweichung bei unseren Patienten hätten.
08:04
Go ahead and play this one.
173
469000
2000
Hören wir uns das also an.
08:06
(Music)
174
471000
23000
(♫ Musik)
08:29
Now my goal in showing you that
175
494000
2000
Mein Ziel ist nun, Ihnen zu zeigen,
08:31
is to show you that music is not robust to degradation.
176
496000
2000
dass Musik nicht gegen Verschlechterung gefeit ist.
08:33
You distort it a little bit, especially in terms of pitch, and you've changed it.
177
498000
4000
Wenn Sie sie ein wenig abändern, vor allem in Bezug auf die Tonhöhe, ist sie komplett anders.
08:37
And it might be that you kind of like that.
178
502000
2000
Und es könnte sein, dass Sie das gerade irgendwie mochten.
08:39
That's kind of hypnotic.
179
504000
2000
Ist ja auch irgendwie hypnotisch.
08:41
But it certainly wasn't the way the music was intended.
180
506000
2000
Aber so war die Musik nicht gedacht.
08:43
And you're not hearing the same thing
181
508000
2000
Und Sie haben auch nicht das gehört,
08:45
that most people who have normal hearing are hearing.
182
510000
2000
was die meisten Menschen mit normalem Gehör hören.
08:47
Now the other issue comes with,
183
512000
2000
Das zweite Problem ist nun, nicht nur
08:49
not just the ability to tell pitches apart,
184
514000
2000
die Fähigkeit, Tonhöhen richtig wahrzunehmen,
08:51
but the ability to tell sounds apart.
185
516000
2000
sondern auch die Fähigkeit, Klänge zu unterscheiden.
08:53
Most cochlear implant users cannot tell the difference between an instrument.
186
518000
3000
Die meisten Patienten mit Cochleaimplantaten können verschiedene Instrumente nicht unterscheiden.
08:56
If we could play these two sound clips in succession.
187
521000
2000
Wenn wir diese beiden Töne nacheinander abspielen könnten.
08:58
(Trumpet)
188
523000
2000
(♪ Trompete)
09:00
The trumpet.
189
525000
2000
Die Trompete.
09:02
And the second one.
190
527000
2000
Und nun den zweiten.
09:04
(Violin)
191
529000
1000
(♪ Violine)
09:05
That's a violin.
192
530000
2000
Das ist eine Geige.
09:07
These have similar wave forms. They're both sustained instruments.
193
532000
2000
Sie haben ähnliche Schallwellen. Es sind beide Instrumente mit langem Sustain (Anhalten des Tones).
09:09
Cochlear implant users cannot tell the difference
194
534000
2000
Patienten mit cochlearen Implantaten können
09:11
between these instruments.
195
536000
2000
diese beiden Instrumente nicht unterscheiden.
09:13
The sound quality, or the sound of the sound
196
538000
2000
Die Geräuschqualität, oder den Ton des Tons,
09:15
is how I like to describe timbre, tone color --
197
540000
2000
wie ich Klang, Klangfarbe gern beschreibe --
09:17
they cannot tell these things whatsoever.
198
542000
2000
sie können diese Dinge überhaupt nicht unterscheiden.
09:19
This implant is not transmitting
199
544000
3000
Das Implantat kann Geräuschqualitäten,
09:22
the quality of music that usually provides things like warmth.
200
547000
3000
die z.B. die Wärme eines Klangs vermitteln, nicht weiterleiten.
09:25
Now if you look at the brain of an individual who has a cochlear implant
201
550000
3000
Wenn wir uns jetzt das Gehirn einer Person mit Cochleaimplantat ansehen,
09:28
and you have them listen to speech,
202
553000
2000
die sich Wörter, Sprache anhört,
09:30
have them listen to rhythm and have them listen to melody,
203
555000
2000
und die sich Rhythmus und Melodie anhört,
09:32
what you find is that the auditory cortex
204
557000
2000
sehen wir, dass die Hörrinde im Gehirn
09:34
is the most active during speech.
205
559000
2000
bei Worten am aktivsten ist.
09:36
You would think that because these implants are optimized for speech,
206
561000
2000
Man würde das auch erwarten, weil diese Implantate für Sprache optimiert wurden,
09:38
they were designed for speech.
207
563000
2000
für Sprache überhaupt entwickelt wurden.
09:40
But actually if you look at melody,
208
565000
2000
Aber wenn wir uns die Reaktion bei einer Melodie ansehen,
09:42
what you find is that there's very little cortical activity
209
567000
2000
sehen wir, dass es bei Patienten mit CI nur wenig
09:44
in implant users compared with normal hearing controls.
210
569000
3000
kortikale Aktivität im Vergleich mit normal Hörenden gibt.
09:47
So for whatever reason,
211
572000
2000
Aus irgendeinem Grund
09:49
this implant is not successfully stimulating auditory cortices
212
574000
3000
kann das Implantat die Hörrinde beim Empfang von Melodien
09:52
during melody perception.
213
577000
3000
nicht erfolglreich stimulieren.
09:55
Now the next question is,
214
580000
2000
Die nächste Frage ist nun,
09:57
well how does it really sound?
215
582000
2000
wie klingt es wirklich?
09:59
Now we've been doing some studies
216
584000
2000
Wir haben einige Studien gemacht,
10:01
to really get a sense of what sound quality is like for these implant users.
217
586000
3000
um herauszufinden, wie sich Geräuschqualität für CI-Nutzer manifestiert.
10:04
I'm going to play you two clips of Usher,
218
589000
2000
Ich spiele Ihnen jetzt zwei Clips von Usher vor,
10:06
one which is normal
219
591000
2000
einmal den normalen
10:08
and one which has almost no high frequencies, almost no low frequencies
220
593000
2000
und dann einen Clip, der fast keine hohen und tiefen Frequenzen hat
10:10
and not even that many mid frequencies.
221
595000
2000
und nicht einmal viele mittlere.
10:12
Go ahead and play that.
222
597000
2000
Können wir das abspielen?
10:14
(Music)
223
599000
4000
(♫ Musik)
10:18
(Limited Frequency Music)
224
603000
6000
(♫ Musik mit begrenzten Frequenzen)
10:24
I had patients tell me that those sound the same.
225
609000
3000
Es haben mir schon Patienten erzählt, dass beide gleich klingen.
10:27
They cannot differentiate sound quality differences
226
612000
3000
Sie können die Unterschiede der Geräuschqualitäten
10:30
between those two clips.
227
615000
2000
in diesen beiden Clips nicht erkennen.
10:32
Again, we are very, very far away in just getting to where we want to get to.
228
617000
3000
Nocheinmal, wir sind sehr, sehr weit von dem entfernt, wo wir schlussendlich ankommen wollen.
10:35
Now the question comes to mind: Is there any hope?
229
620000
3000
Es drängt sich die Frage auf, ob es dafür überhaupt Hoffnung gibt.
10:38
And yes, there is hope.
230
623000
2000
Und ja, es gibt Hoffnung.
10:40
Now I don't know if anybody knows who this is.
231
625000
2000
Ich weiß nicht, ob irgendjemand weiß, wer das hier ist.
10:42
This is ... does somebody know?
232
627000
2000
Das ist ... weiß es jemand?
10:44
This is Beethoven.
233
629000
3000
Das ist Beethoven.
10:47
Now why would we know what Beethoven's skull looks like?
234
632000
3000
Nun, warum sollten wir wissen, wie Beethovens Schädel aussieht?
10:50
Because his grave was exhumed.
235
635000
2000
Weil sein Grab exhumiert wurde.
10:52
And it turns out that his temporal bones were harvested when he died
236
637000
3000
Und es scheint, als wären seine Schläfenbeine entfernt worden,
10:55
to try to look at the cause of his deafness,
237
640000
2000
um zu versuchen, die Todesursache festzustellen,
10:57
which is why he has molding clay
238
642000
2000
weshalb dort Ton eingepasst wurde
10:59
and his skull is bulging out on the side there.
239
644000
2000
und sein Schädel an den Seiten Ausbuchtungen hat.
11:01
But Beethoven composed music
240
646000
2000
Aber Beethoven hat noch lange komponiert,
11:03
long after he lost his hearing.
241
648000
2000
nachdem er sein Gehör schon verloren hatte.
11:05
What that suggests is that, even in the case of hearing loss,
242
650000
3000
Was suggeriert, dass selbst wenn man das Gehör verliert,
11:08
the capacity for music remains.
243
653000
2000
die Fähigkeit des Gehirns, Musik zu verarbeiten, bleibt
11:10
The brains remain hardwired for music.
244
655000
4000
Das Gehirn bleibt für Musik veranlagt.
11:14
I've been very lucky to work with Dr. David Ryugo
245
659000
2000
Ich habe das Glück gehabt, mit Dr. David Ryugo zu arbeiten,
11:16
where I've been working on deaf cats that are white
246
661000
3000
bei dem ich mit tauben weißen Katzen arbeite
11:19
and trying to figure out what happens when we give them cochlear implants.
247
664000
3000
und versuche, was passiert, wenn wir ihnen Cochleaimplantate einsetzen.
11:22
This is a cat that's been trained to respond to a trumpet for food.
248
667000
4000
Dies ist eine Katze, die trainiert wurde, für Futter auf eine Trompete zu reagieren.
11:27
(Music)
249
672000
12000
(♫ Musik)
11:41
Text: Beethoven doesn't excite her.
250
686000
2000
Text: Beethoven regt sie nicht weiter auf.
11:44
(Music)
251
689000
11000
(♫ Musik)
11:56
The "1812 Overture" isn't worth waking for.
252
701000
2000
Für Tchaikovskys "Overtüre 1812" lohnt sich das Aufwachen auch nicht.
12:01
(Trumpet)
253
706000
9000
(♪ Trompete)
12:11
But she jumps to action when called to duty!
254
716000
3000
Aber sie springt sofort auf, wenn die Trompete ruft!
12:14
(Trumpet)
255
719000
4000
(♪ Trompete)
12:18
CL: Now I'm not suggesting
256
723000
2000
CL: Nun sage ich nicht,
12:20
that the cat is hearing that trumpet the way we're hearing it.
257
725000
3000
dass die Katze die Trompete so hört wie wir.
12:23
I'm suggesting that with training
258
728000
2000
Ich sage, dass man durch Training
12:25
you can imbue a musical sound with significance,
259
730000
3000
Klänge mit Bedeutung einfärben kann,
12:28
even in a cat.
260
733000
2000
selbst bei einer Katze.
12:30
If we were to direct efforts
261
735000
2000
Wenn wir unsere Bemühungen
12:32
towards training cochlear implant users to hear music --
262
737000
3000
dorthin ausrichten, mit CI-Nutzern das Musikhören zu trainieren --
12:35
because right now there's virtually no effort put towards that,
263
740000
3000
darauf wird nämlich derzeit quasi kein Zeit verwendet,
12:38
no rehabilitative strategies,
264
743000
2000
keine Rehabilitationsstrategien,
12:40
very little in the way of technological advances to actually improve music --
265
745000
3000
und sehr wenige technologische Fortschritte, die Musik selbst zu verbessern --
12:43
we would come a long way.
266
748000
2000
würde uns das enorm weiterbringen.
12:45
Now I want to show you one last video.
267
750000
3000
Nun möchte ich Ihnen ein letzes Video zeigen.
12:48
And this is of a student of mine named Joseph
268
753000
2000
Dies ist Joseph, einer meiner Studenten,
12:50
who I had the good fortune to work with for three years in my lab.
269
755000
3000
mit dem ich drei Jahre in meinem Labor zusammenarbeiten durfte.
12:53
He's deaf, and he learned to play the piano
270
758000
3000
Er ist taub und hat das Klavierspielen erlernt,
12:56
after he received the cochlear implant.
271
761000
2000
nachdem er das cochleare Implantat eingesetzt bekommen hatte.
12:58
And here's a video of Joseph.
272
763000
3000
Und hier ist ein Video von Joseph.
13:01
(Music)
273
766000
14000
(♫ Musik)
13:45
(Video) Joseph: I was born in 1986.
274
810000
3000
(Video) Joseph: Ich wurde 1986 geboren.
13:48
And at about four months old,
275
813000
2000
Und mit etwa vier Monaten
13:50
I was diagnosed with profoundly severe hearing loss.
276
815000
2000
wurde bei mir starker Hörschwund diagnostiziert.
13:52
Not long after,
277
817000
2000
Nicht lang danach
13:54
I was fitted with hearing aids.
278
819000
2000
bekam ich Hörgeräte.
13:56
But although these hearing aids
279
821000
2000
Aber obwohl diese Hörgeräte
13:58
were the most powerful hearing aids on the market at the time,
280
823000
2000
zu dieser Zeit die leistungsstärksten auf dem Markt waren,
14:00
they weren't very helpful.
281
825000
2000
waren sie nicht sehr hilfreich.
14:02
So as a result, I had to rely on lip reading a lot,
282
827000
5000
Daher musste ich mich oft aufs Lippenlesen verlegen,
14:07
and I couldn't really hear what people were saying.
283
832000
2000
und ich konnte nicht wirklich hören, was gesagt wurde.
14:09
When I was 12 years old,
284
834000
2000
Als ich zwölf Jahre war,
14:11
I was one of the first few people in Singapore
285
836000
3000
war ich einer der ersten paar Menschen in Singapur
14:14
who underwent cochlear implantation.
286
839000
3000
die ein Cochleaimplantat bekamen.
14:17
And not long after I got my cochlear implant,
287
842000
4000
Und nicht lange nach der Operation,
14:21
I started learning how to play piano.
288
846000
2000
habe ich angefangen, Klavier zu spielen.
14:23
And it was absolutely wonderful.
289
848000
2000
Und was war absolut wundervoll.
14:25
Since then, I've never looked back.
290
850000
2000
Seitdem habe ich nie wieder zurückgeschaut.
14:27
CL: Joseph is phenomenal. He's brilliant.
291
852000
2000
CL: Joseph ist phänomenal. Er ist brilliant.
14:29
He is now a medical student at Yale University,
292
854000
2000
Er studiert jetzt Medizin an der Yale University,
14:31
and he's contemplating a surgical career --
293
856000
2000
und erwägt es, Chirurg zu werden --
14:33
one of the first deaf individuals to consider a career in surgery.
294
858000
3000
einer der ersten tauben Menschen, die eine chirurgische Karriere anstreben.
14:36
There are almost no deaf surgeons anywhere.
295
861000
3000
Es gibt fast keine tauben Chirurgen.
14:39
And this is really unheard of stuff, and this is all because of this technology.
296
864000
3000
Und dies ist nun echt neu und ist nur aufgrund der Technologie möglich.
14:42
And the fact that he can play the piano like that
297
867000
2000
Und die Tatsache, dass er so gut Klavier spielt,
14:44
is a testament to his brain.
298
869000
2000
ist ein Beleg für sein arbeitendes Gehirn.
14:46
Truth of the matter is you can play the piano without a cochlear implant,
299
871000
3000
Die Sache ist, dass man auch ohne Cochleaimplantat recht leicht Klavier spielen kann,
14:49
because all you have to do is press the keys at the right time.
300
874000
2000
weil man "nur" die richtigen Tasten zur richtigen Zeit drücken muss.
14:51
You don't actually have to hear it.
301
876000
2000
Man muss dafür eigentlich nicht hören.
14:53
I know he doesn't hear well, because I've heard him do Karaoke.
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Ich weiß, dass er nicht gut hört, weil ich ihn beim Karaoke erlebt habe.
14:56
(Laughter)
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2000
(Lachen)
14:58
And it's one of the most awful things --
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Und das ist eines der schrecklichsten Dinge überhaupt --
15:01
heartwarming, but awful.
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herzerwärmend, aber schrecklich.
15:03
(Laughter)
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2000
(Lachen)
15:05
And so there is certainly a lot of hope,
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Und daher gibt es sicherlich viel Hoffnung,
15:07
but there's a lot more that needs to be done.
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2000
aber es gibt noch viel, was getan werden muss.
15:09
So I just want to conclude with the following words.
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894000
2000
Ich möchte schließen mit den folgenden Worten:
15:11
When it comes to restoration of hearing,
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2000
Was die Wiederherstellung des Gehörs angeht,
15:13
we have certainly come a long way, a remarkably long way.
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haben wir sicherlich schon einen weiten Weg zurückgelegt.
15:16
And we have a much longer way to go
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3000
Und wir haben einen noch viel längeren Weg vor uns,
15:19
when it comes to the idea of restoring perfect hearing.
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wenn es darum geht, das perfekte Gehör wiederherzustellen.
15:21
And let me tell you right now,
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2000
Und lassen Sie mich Ihnen sagen,
15:23
it's fine that we would all be very happy with speech.
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2000
dass es wunderbar ist, dass wir alle sehr glücklich mit der wiederhergestellten Sprache sind.
15:25
But I tell you, if we lost our hearing,
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Aber wenn wir unser Gehör verlören,
15:27
if anyone here suddenly lost your hearing,
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wenn irgendjemand hier plötzlich sein Gehör verlieren würde,
15:29
you would want perfect hearing back.
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würden Sie Ihr perfektes Gehör zurückwollen.
15:31
You wouldn't want decent hearing, you would want perfect hearing.
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Sie würden nicht ordentliches Gehör, Sie würden perfektes Gehör wollen.
15:34
Restoration of basic sensory function is critical.
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Die Wiederherstellung der grundlegenden Sinnesfunktion ist ausschlaggebend.
15:37
And I don't mean to understate
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Und ich möchte nicht herunterspielen,
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how important it is to restore basic function.
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wie wichtig es ist, die Grundfunktion wiederherzustellen.
15:41
But it's really restoration of the ability to perceive beauty
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Aber es ist die Wiederherstellung der Fähigkeit, Schönheit zu erfahren,
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where we can get inspiring.
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die wirklich inspirierend ist.
15:46
And I don't think that we should give up on beauty.
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Und ich denke nicht, dass wir die Schönheit aufgeben sollten.
15:48
And I want to thank you for your time.
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Und ich möchte Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit danken.
15:50
(Applause)
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(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Charles Limb - ResearcherCharles Limb is a doctor and a musician who researches the way musical creativity works in the brain.
Why you should listen
Charles Limb is the Francis A. Sooy, MD Professor and Chief of Otology/Neurotology and Skull Base Surgery at the University of California, San Francisco, and he's a Faculty Member at the Peabody Conservatory of Music. He combines his two passions to study the way the brain creates and perceives music. He's a hearing specialist and surgeon at Johns Hopkins who performs cochlear implantations on patients who have lost their hearing. And he plays sax, piano and bass.
In search of a better understanding of how the mind perceives complex auditory stimuli such as music, he's been working with Allen Braun to look at the brains of improvising musicians and study what parts of the brain are involved in the kind of deep creativity that happens when a musician is really in the groove.
Read our Q&A about hip-hop studies with Charles Limb on the TED Blog >>
Plus our quick catchup Q&A at TEDMED 2011 -- including his top 5 songs of all time >>
Read the 2014 paper "Neural Substrates of Interactive Musical Improvisation: An fMRI Study of ‘Trading Fours’ in Jazz" >>
Charles Limb | Speaker | TED.com