Неймовірні результати. В дослідженні активність мозку перетворилася на рок пісню (відео)

Нещодавнє дослідження відкрило нові горизонти, продемонструвавши можливість реконструювати пісню лише на основі патернів мозкової активності людини. Це інноваційне дослідження, яке спочатку може здатися науковою фантастикою, спонукає слухачів дослідити його слухові результати з перших вуст, пише IFLScience.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Окрім розгадки таємниць слухового сприйняття, це дослідження простягає вусики у сферу інтерфейсів між мозком і комп'ютером — область, що характеризується невпинним розвитком. Ці інтерфейси, прикладом яких є пристрої, якими користуються такі люди, як покійний Стівен Гокінг, дають можливість спілкуватися тим, хто втратив здатність до комунікації внаслідок травм чи хвороб мозку.

Зокрема, розроблені нейропротези, які дозволяють паралізованим людям писати текст, подумки імітуючи почерк, або будувати речення шляхом простого мислення. Проте, передача нюансів мовлення — таких як ритм та емоції, так звана просодія — залишається величезним викликом, що робить сучасні технології виразно механістичними.

Провідний автор дослідження Людовік Белліер (Ludovic Bellier) вважає: "Наразі технологія нагадує ментальну клавіатуру; подібно до друкарської машинки, вона вимагає натискання кнопок. Як наслідок, отриманий голос має дещо роботизовану якість, зокрема, йому бракує того, що я називаю експресивною автономією".

Черпаючи натхнення в музиці, сповненій притаманних їй ритмічних і гармонійних особливостей, дослідники почали розробку моделі, здатної декодувати і реконструювати різноманітніші в просодичному сенсі звуки. Несподівано на аналіз чекав ідеальний набір даних.

Понад десять років тому 29 осіб, які боролися з важковиліковною епілепсією, взяли участь у дослідженні. Під час дослідження їхня мозкова активність реєструвалася за допомогою внутрішньочерепних електродів під час прослуховування трихвилинного уривка з класичної пісні Pink Floyd "Another Brick in the Wall, Part 1".

У 2012 році професор Роберт Найт з Каліфорнійського університету в Берклі був частиною команди першопрохідців, яка здійснила реконструкцію слухового сприйняття лише на основі мозкової активності. Відтоді науковий ландшафт значно змінився, що спонукало Найта та Белліера очолити дослідження, присвячене новій проблемі сприйняття музики.

Дослідник ретельно проаналізував записи, використовуючи штучний інтелект, щоб створити модель декодування слухової активності кори головного мозку. Ця модель мала на меті перетворити нейронні сигнали у форму звукової хвилі, яка точно відображала музичну композицію, в яку були занурені учасники експерименту.

Для нього, відданого музиканта, ця спроба стала дуже захопливою: "Ця ідея, безсумнівно, викликала в мені хвилю захоплення".

Результати виявилися неймовірними. Реконструйоване аудіо дало впізнаваний ритм, мелодію і навіть виразні слова: "Загалом, це була просто цеглина в стіні".

Крім того, дослідження виявило раніше невідомі ділянки мозку, пов'язані з розпізнаванням ритму, на прикладі резонансного награвання на гітарі. Особливо важливою виявилася ділянка в правій верхній скроневій звивині, розташована в слуховій корі трохи позаду і вище вуха.

Також дослідники спостерігали півкульну асиметрію: в той час як сприйняття мови переважно розгорталося в лівій півкулі мозку, сприйняття музики — у правій.

Найт пояснює: "У процесі розвитку інтерфейсів між мозком і машиною це відкриває шлях до додавання музичності в майбутні мозкові імплантати для тих, хто цього потребує. Це відкриває потенціал для розшифровки не лише лінгвістичного змісту, але й елементів просодичної природи мови та афектів. Здається, ми справді розпочали процес дешифрування".

Белліер зазначає: "Однак нашим нинішнім неінвазивним методам бракує необхідної точності. Ми сподіваємося, що з часом електроди, розміщені ззовні на черепі, зможуть забезпечити значну точність сигналу з глибших ділянок мозку. Але відстань до такого досягнення залишається значною. Можливо, в майбутньому настане епоха, коли такі подвиги стануть досяжними. Наразі ж симфонія, виявлена лише через активність мозку, змушує нас прагнути до подальших відкриттів".

Завершуючи своє дослідження, автори стверджують, що вони дійсно додали ще одну цеглину в будівлю розуміння обробки музики в людському мозку.

Раніше Фокус писав, як раціон предків у дивний спосіб впливає на наш мозок.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має лише інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.