Чтение мыслей человека уже не кажется чем-то фантастическим. Ранее ученым удалось предсказать слова человека во время обычного разговора. Для этого они просто расшифровали электрическую активность в височной части мозга. Спустя 11 лет команда тех же калифорнийских исследователей смогла реконструировать известную песню Pink Floyd по мозговым волнам 29 человек с помощью нелинейных моделей.
Как отмечает один из авторов исследования Людовик Белье, неинвазивные методы сегодня просто недостаточно точны. Тем не менее, он надеется, что в будущем можно будет просто по электродам, размещенным снаружи на черепе, считывать активность из более глубоких отделов мозга с хорошим качеством сигнала.
Как происходило считывание мыслей с мозга по песне?
Ученые решили сыграть песню культовой группы Pink Floyd в больнице Медицинского центра в Нью-Йорке, когда нейробиологи готовились к проведению хирургических операций пациентам. В исследовании добровольно согласились участвовать 29 пациентов с эпилепсией, которым хирургически имплантировали в мозг полоски с 2668 электродами.
Участники эксперимента пассивно слушали хит 1979 года, когда их готовили к операции от эпилепсии. Им было приказано внимательно слушать песню продолжительностью 190,72 секунды, не акцентируя внимание на каких-либо особых деталях.
В дополнение к реконструкции стимулов исследователи также применили подход кодирования. Таким образом, они смогли проверить, обобщают ли недавние данные о речи восприятие музыки. Модели кодирования предсказывают нервную активность на одном электроде на основе представления стимула.
Затем команда использовала программное обеспечение искусственного интеллекта для декодирования нейронной активности и смогла реконструировать песню из записей мозга. Это был первый случай, когда песня была реконструирована из записей внутричерепной электроэнцефалографии (вЭЭГ).
Еще на шаг ближе к чтению мыслей
Исследователи успешно реконструировали узнаваемую песню из прямых нейронных записей и количественно оценили влияние различных факторов на точность декодирования. Они обнаружили доминирование правого полушария для восприятия музыки с основной ролью верхней височной извилины и подтвердили новый субрегион последней, настроенный на музыкальный ритм.
Ученые считают, что это может стать настоящим инновационным открытием для людей, имеющих проблемы с общением. Записи с электродов на поверхности мозга ранее использовались для расшифровки речи. Однако нынешние исследования ученых могут помочь воспроизвести музыкальность речи, что станет усовершенствованием современных роботизированных реконструкций.
По словам соавтора исследования, профессора Роберта Найта, изданию Interestingengineering, это замечательный результат. На его взгляд, одна из особенностей музыки заключается в том, что она имеет просодический и эмоциональный смысл.
По словам господина Найта, по мере того как вся отрасль интерфейсов мозг-компьютер прогрессирует, это дает возможность добавить музыкальности будущим мозговым имплантатам для людей, которые в этом нуждаются. Это может быть полезно для тех, кто имеет неврологическое расстройство или расстройство развития, приводящее к инвалидности и ухудшающему речь, или же пережил инсульт или паралич. Исследователи также надеются, что когда-нибудь запись нейронной активности станет возможной без инвазивных операций, которые будут включать считывание мыслей из мозга с помощью чувствительных электродов, прикрепленных к коже головы.
Фото: pixabay.com
