Учени възпроизведоха как мозъкът обработва музика
Какво се случва с мозъците ни, когато слушаме обичаните си мелодии? Ново изследване твърди, че е допустимо да се реконструира ария, която някой е чувал единствено от моделите на мозъчната си интензивност. Смятате, че това звучи като научна фантастика? Чуйте сами.
Технологиите, свързващи човешкия мозък с компютър, се развиват с гневна скорост. Специални устройства оказват помощ в общуването на хора, които са изгубили способността да приказват заради мозъчна контузия или заболяване.
Невропротезите разрешават на хората с проблеми (например парализирани) да вкарват текст на компютър като единствено си показват, че го пишат на ръка. Или пък да произнасят фрази, употребявайки единствено мислите си. Но при речта има нещо, което е мъчно да се улови – ритъмът и страстта зад думите, наречени прозодия. Всички достижения в тази област въпреки всичко опират до компютърния сплескан, неравномерен, металически глас на робота.
Екипът, ръководен от Лудовик Белие, се обърнал към музиката, с цел да се опита да сътвори модел за декодиране и реконструиране на по-прозодичен тон. Учените анализирали и други, правени по-рано през годините проучвания.
Преди повече от десетилетие 29 пациенти с резистентна на лекуване епилепсия взели участие в изследване. Били направени записи на мозъчната им интензивност (с помощта на електроди в мозъка им) до момента в който слушали триминутен сегмент от класиката на Pink Floyd Another Brick in the Wall. По това време, през 2012 година, професорът от Калифорнийския университет в Бъркли Робърт Найт бил измежду първите, реконструирали думите, които човек чува единствено от мозъчната си активност.
В настоящия опит записите били оценени наново. С изкуствен интелект бил основан модел, който можел да декодира мозъчната интензивност, записана от слуховата кора. Както и да я употребява, с цел да реконструира звукова вълна, която да възпроизведе звучащата музика.
Резултатите били впечатляващи. В реконструираното аудио са разпознаваеми ритъмът, мелодията и даже някои думи. Учените разпознали нови области на мозъка, участващи в откриването на ритъма – в този случай дрънкането на китарата. Най-важната част, виновна за възпроизвеждането на музика е дясната горна темпорална извивка, която се намира в слуховата кора тъкмо зад и над ухото. Станало ясно, че езиковото усещане се случва повече в лявото полукълбо, а музикалното – в дясното.
Белие и Найт изясняват, че техните открития ще оказват помощ да се добави благозвучност към бъдещите мозъчни инпланти за хората, които се нуждаят от това. Моделът дава опция да се декодира освен езиковото наличие, само че и част от прозодичното наличие на речта.
Би било най-добре мозъчните записи да се вършат неинвазивно, считат учените, на към този момент те не са намeрили метод по какъв начин да стане това. Надеждата е в бъдеще всичко да се случва единствено с допрени до черепа електроди, които предават данни за интензивност от по-дълбоките области на мозъка с положително качество на сигнала.
Двамата създатели на плана споделят, че са добавили „ още една тухла в стената на нашето схващане за обработката на музика в човешкия мозък “.
Изследването е оповестено в PLOS Biology.
Технологиите, свързващи човешкия мозък с компютър, се развиват с гневна скорост. Специални устройства оказват помощ в общуването на хора, които са изгубили способността да приказват заради мозъчна контузия или заболяване.
Невропротезите разрешават на хората с проблеми (например парализирани) да вкарват текст на компютър като единствено си показват, че го пишат на ръка. Или пък да произнасят фрази, употребявайки единствено мислите си. Но при речта има нещо, което е мъчно да се улови – ритъмът и страстта зад думите, наречени прозодия. Всички достижения в тази област въпреки всичко опират до компютърния сплескан, неравномерен, металически глас на робота.
Екипът, ръководен от Лудовик Белие, се обърнал към музиката, с цел да се опита да сътвори модел за декодиране и реконструиране на по-прозодичен тон. Учените анализирали и други, правени по-рано през годините проучвания.
Преди повече от десетилетие 29 пациенти с резистентна на лекуване епилепсия взели участие в изследване. Били направени записи на мозъчната им интензивност (с помощта на електроди в мозъка им) до момента в който слушали триминутен сегмент от класиката на Pink Floyd Another Brick in the Wall. По това време, през 2012 година, професорът от Калифорнийския университет в Бъркли Робърт Найт бил измежду първите, реконструирали думите, които човек чува единствено от мозъчната си активност.
В настоящия опит записите били оценени наново. С изкуствен интелект бил основан модел, който можел да декодира мозъчната интензивност, записана от слуховата кора. Както и да я употребява, с цел да реконструира звукова вълна, която да възпроизведе звучащата музика.
Резултатите били впечатляващи. В реконструираното аудио са разпознаваеми ритъмът, мелодията и даже някои думи. Учените разпознали нови области на мозъка, участващи в откриването на ритъма – в този случай дрънкането на китарата. Най-важната част, виновна за възпроизвеждането на музика е дясната горна темпорална извивка, която се намира в слуховата кора тъкмо зад и над ухото. Станало ясно, че езиковото усещане се случва повече в лявото полукълбо, а музикалното – в дясното.
Белие и Найт изясняват, че техните открития ще оказват помощ да се добави благозвучност към бъдещите мозъчни инпланти за хората, които се нуждаят от това. Моделът дава опция да се декодира освен езиковото наличие, само че и част от прозодичното наличие на речта.
Би било най-добре мозъчните записи да се вършат неинвазивно, считат учените, на към този момент те не са намeрили метод по какъв начин да стане това. Надеждата е в бъдеще всичко да се случва единствено с допрени до черепа електроди, които предават данни за интензивност от по-дълбоките области на мозъка с положително качество на сигнала.
Двамата създатели на плана споделят, че са добавили „ още една тухла в стената на нашето схващане за обработката на музика в човешкия мозък “.
Изследването е оповестено в PLOS Biology.
Източник: spisanie8.bg
КОМЕНТАРИ