Світлана Сергеєва 
Зчитування думок людини вже не здається чимось фантастичним. Раніше вченим вдалося передбачити слова людини під час звичайної розмови. Для цього вони просто розшифрували електричну активність у скроневій частині мозку. Через 11 років команда тих же каліфорнійських дослідників змогла реконструювати відому пісню Pink Floyd на мозкових хвилях 29 людей за допомогою нелінійних моделей.
Як зазначає один з авторів дослідження Людовік Бельє, неінвазивні методи сьогодні просто недостатньо точні. Проте він сподівається, що у майбутньому можна буде просто за електродами, розміщеними зовні на черепі, зчитувати активність із глибших відділів мозку з хорошою якістю сигналу.
Як відбувалося зчитування думок з мозку за піснею?
Науковці вирішили зіграти пісню культового гурту Pink Floyd у лікарні Медичного центру у Нью-Йорку, коли нейробіологи готувалися до проведення хірургічних операцій пацієнтам. У дослідженні добровільно зголосилися взяти участь 29 пацієнтів з епілепсією, яким хірургічно імплантували у мозок смужки з 2668 електродів.
Учасники експерименту пасивно слухали хіт 1979 року, коли їх готували до операції від епілепсії. Їм було наказано уважно слухати пісню тривалістю 190,72 секунди, не наголошуючи на якихось особливих деталях.
На додаток до реконструкції стимулів дослідники також застосували підхід кодування. Таким чином вони змогли перевірити, чи недавні дані про мовлення узагальнюють сприйняття музики. Моделі кодування передбачають нервову активність на одному електроді на основі представлення стимулу.
Потім команда використала програмне забезпечення штучного інтелекту для декодування нейронної активності та змогла реконструювати пісню із записів мозку. Це був перший випадок, коли пісня була реконструйована із записів внутрішньочерепної електроенцефалографії (вЕЕГ).
Ще на крок ближче до зчитування думок
Дослідники успішно реконструювали впізнавану пісню з прямих нейронних записів і кількісно оцінили вплив різних чинників на точність декодування. Вони виявили домінування правої півкулі для сприйняття музики з основною роллю верхньої скроневої звивини та засвідчили новий субрегіон останньої, налаштований на музичний ритм.
Вчені вважають, що це може бути справжньою інноваційною знахідкою для людей, які мають проблеми зі спілкуванням. Записи з електродів на поверхні мозку раніше використовували для розшифровки мови. Проте нинішні дослідження вчених можуть допомогти відтворити музичність мови, яка буде вдосконаленням сучасних роботоподібних реконструкцій.
За словами співавтора дослідження, професора Роберта Найта виданню Interestingengineering, це чудовий результат. На його думку, одна з особливостей музики полягає у тому, що вона має просодійний та емоційний зміст.
За словами пана Найта, у міру того, як уся галузь інтерфейсів мозкових машин прогресує, це дає можливість додати музичності майбутнім мозковим імплантатам для людей, які цього потребують. Це може бути корисним для тих, хто має неврологічний розлад чи розлад розвитку, що призводить до інвалідності та погіршує вихід мови, або ж пережив інсульт або параліч. Дослідники також сподіваються, що колись запис нейронної активності стане можливим без інвазивних операцій, які включатимуть зчитування думок з мозку за допомогою чутливих електродів, прикріплених до шкіри голови.
Фото: pixabay.com
