18 июня
Мария Кривоченко
1

Ученые превратили активность птичьего мозга в песню

2.4

Команда смогла полностью воссоздать песню птицы, считывая только ее мозговую активность. Так удалось воспроизвести даже сложные вокализации — вплоть до высоты и тембра голоса и объема звука. В будущем эта работа поможет создать вокальные протезы для людей, которые потеряли способность говорить.

Зебровые амадины / ©Роев Ручей
Зебровые амадины / ©Роев Ручей

Работа опубликована в журнале Current Biology. Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) воспроизвела песню зебровой амадины. Биологи имплантировали кремниевые электроды взрослым самцам и проследили за активностью птичьего мозга — пока птицы пели. В частности, ученые регистрировали активность нейронов в сенсомоторной части мозга, которая контролирует мышцы, ответственные за пение.

Затем исследователи загрузили данные в алгоритмы машинного обучения. По задумке, с их помощью должны были воссоздать компьютерные копии реальных песен зебровой амадины на основе нейронной активности. Для этого команда использовала простые представления паттернов вокализации — изменения давления и напряжения в сиринксе (голосовом органе) птиц во время пения. Затем исследователи обучили алгоритмы сопоставлять нейронную активность с этими представлениями.

По словам авторов работы, использовать представления удобнее, чем сопоставлять нейронную активность с самими песнями. «Если вам нужно смоделировать каждый нюанс, каждую деталь лежащего в основе звука, то проблема воспроизведения становится намного сложнее. А имея простое представление, система может изучать данные — более надежные и подходящие для более широкого диапазона условий и поведения», — рассказал Викаш Гиля, автор работы.

Следующий шаг — показать, что система может реконструировать пение птиц по нейронной активности в реальном времени. Проблема будущей работы в том, что пение певчих включает в себя не только воспроизведение звука, но и постоянный мониторинг окружающей среды и обратной связи. То есть птицы сами слушают свои песни и вносят коррективы, исходя из того, что в тот момент услышали и надеются спеть дальше.

В итоге исследователи планируют создать вокальный протез для людей, которые лишись возможности говорить. Он должен работать в режиме реального времени: так человек сможет контролировать то, что говорит. «Мы взяли данные исследований за последние 40 лет, чтобы создать речевой протез — устройство, которое не просто преобразует сигналы мозга в рудиментарный набор целых слов, но дает ему возможность издавать любой звук, а значит, и любое слово, которое можно себе представить», — отметил Тимоти Гентнер, автор работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Вчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

11 часов назад
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

18.06.2021
-
0
+
Ленивая работа копирайтера. Если вы пишете о воспроизведении птичьего пения, то стоило бы прикрепить файлы. Они доступны по ссылке, которую вы прикрепляете. Почему бы не добавить их в статью, если это те файлы и есть суть статьи. Другой причины, кроме как лень, найти не могу.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: