Valerie Fridland Ph.D.

Könnte Ihre Stimme Anzeichen einer COVID-Infektion zeigen?

Neue Forschungsergebnisse deuten auf eine Sprachanalyse zur Identifizierung asymptomatischer Träger hin.

Inzwischen ist es eine alte Nachricht, dass das Sprechen die Möglichkeit einer Übertragung von COVID 19 in der Luft durch aerosolisierte Tröpfchen erhöht. Aber was ist, wenn dieKlang deiner Stimmekönnte verwendet werden, um eine frühe COVID-Infektion zu identifizieren? Neue Forschungen von MIT-Wissenschaftlern legen nahe, dass dies ein weiterer Hinweis auf den Verlust von Geschmack und Geruch auf asymptomatische Träger oder ein Zeichen einer frühen Infektion sein könnte.

Wissenschaftler, die mit den Lincoln Laboratories des MIT in Verbindung stehen, nutzen Audiodaten von Prominenten, die unwissentlich COVID-Infektionen hatten, und berichten, dass sie Änderungen der Sprachqualität infolge einer Infektion nachverfolgen konnten. Der große Vorteil der Lokalisierung dieser Art von Biomarker besteht darin, dass die akustische Beurteilung von Stimmveränderungen eine nicht-invasive Möglichkeit bieten kann, wie z. B. das Messen einer Temperatur oder das Messen des Sauerstoffgehalts, um jemanden früh im Stadium (oder asymptomatisch mit) einer Virusinfektion zu identifizieren.

In einem Beweis für die Macht der sozialen Medien, die in den Tagen von COVID über ihren gewohnten Geltungsbereich hinausging, und unsere neue Abhängigkeit von virtuellen Forschungsthemen, verwendeten die Forscher Aufzeichnungen von fünf Prominenten von Websites wie Twitter, Instagram und YouTube, um ihre Prä-COVID zu vergleichen Stimme mit ihrer Rede, als sie COVID bekommen hatten, aber asymptomatisch waren.

Ihre Hypothese, dass unsere Stimme von einer Infektion betroffen sein könnte, basiert auf der gegenseitigen Abhängigkeit zwischen Atmungs- und Sprachsystemen. Was wir zum Sprechen verwenden - Lunge, Luftröhre, Kehlkopf (oder Sprachbox) sowie Mund und Nase - werden auch zum Atmen verwendet, weshalb wir bei Erkältung oder Grippe kratzig oder „verstopft“ klingen.

Ian Clayton, mit Genehmigung verwendet
Tonhöhen- und Artikulationsverfolgung für das Wort "COVID"
Quelle: Ian Clayton, Verwendung mit Genehmigung

Um zu sprechen, wird Lungenluft von unserem Stimmapparat herausgedrückt und zu bestimmten Geräuschen geformt, während sie sich in einem koordinierten Prozess in Richtung unseres Mundes bewegt. Obwohl wir uns etwas vereinfachen, können wir die akustischen Signaturen verschiedener Vokale, Konsonanten, Tonhöhen und anderer verwandter Aspekte in den Schallwellen unserer emittierten Sprache messen und wiederum Vorhersagen über die Form und den Zustand des Vokaltrakts treffen, der sie erzeugt hat.

Die Forschung des MIT-Labors basiert auf dem Konzept, dass akustische Veränderungen mit krankheitsbedingten Veränderungen der Größe, Form oder Mechanik Ihres Atmungs- und Artikulationssystems einhergehen. Aufgrund der COVID-induzierten Entzündung der Atemwege und ihrer schädlichen Auswirkungen auf die motorische Koordination im Stimmapparat stellten die Forscher tatsächlich fest, dass eine Infektion die Akustik (die Schallwellen) der Stimme des Prominenten bei einer Infektion veränderte.

Das große Was-wäre-wenn ist natürlich, ob ein solcher Befund auf zugängliche Weise verwendet werden kann, um Infektionen in Bevölkerungsgruppen wie Schulkindern oder Sportfans zu verfolgen, die kommen, um ein großes Spiel (oder ein beliebiges Spiel) zu sehen. Zu diesem Zeitpunkt ist es noch zu früh zu sagen, ob sich diese Arbeit als eine Reihe anderer Einflüsse auf die Sprachqualität (wie z hormonell Veränderungen, Sprechstil, emotionale Zustände) können die Ergebnisse verfälschen.

Wenn jedoch weitere Forschungen ihre Ergebnisse bestätigen, ist die für die Erfassung von Messungen erforderliche akustische Software weit verbreitet und könnte nach Ansicht der Forscher möglicherweise über eine Smartphone-App angewendet werden, die einer bestehenden App ähnelt, die zur Identifizierung von Stimmbiomarkern von entwickelt wurde Depression. Das COVID-19 Die basierte App kann in regelmäßigen Abständen eine Basissprachenprobe mit neuen Samples vergleichen und so schnell und einfach nach frühen oder unbekannten Infektionen suchen. Angesichts der Allgegenwart von Mobiltelefonen und unserer großen Erfahrung, mit ihnen zu sprechen, ist diese neue App möglicherweise genauso beliebt wie die sozialen Medien, die sie inspiriert haben.

Verweise

T. Quatieri, T. Talkar und J. Palmer, "Ein Rahmen für Biomarker von COVID-19 basierend auf der Koordination von Sprachproduktionssubsystemen", im IEEE Open Journal of Engineering in Medizin und Biologie

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