• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.08.2023, 10:17
Сергей Васильев
4,6 тыс

Ученые реконструировали песню Pink Floyd по активности мозга слушателей

❋ 5.2

Используя массив электродов, чтобы отслеживать работу нескольких участков головного мозга, ученые обучили нейросеть восстанавливать звуки музыки, которую слушает человек. В получившемся аудиофайле вполне можно распознать исходный хит — Another Brick in the Wall.

На концерте Pink Floyd
На концерте Pink Floyd / ©Slovenska touristična organizacija / Автор: Messiena Lucretius

За последние годы мы встречали немало работ, связанных с «чтением мыслей» — реконструкцией слов, картинок и образов по данным об активности нервных клеток в соответствующих участках мозга. Теперь же нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли сумели восстановить музыкальный трек, который прослушивали добровольцы в процессе мониторинга активности их мозга. Статья об этом опубликована в журнале PLOS Biology.

Как правило, к подобным экспериментам привлекают больных, страдающих тяжелой эпилепсией, припадки которых не удается остановить никаким другим способом, кроме как с помощью электродов, помещенных непосредственно в мозг. Людовик Беллье (Ludovic Bellier) и его коллеги нашли 29 таких пациентов, согласившихся стать добровольцами, и имплантировали им массивы из 2668 микроэлектродов.

Фрагмент исходной музыкальной композиции

Далее участники прослушивали несколько классических песен легендарной британской группы Pink Floyd, пока ученые снимали с электродов информацию об активности разных участков их мозга. Анализ собранных данных показал, что с музыкой коррелировали показания 347 электродов, в основном расположенных в верхней височной и нижней лобной извилинах, а также в складках сенсомоторной коры. Само по себе это неудивительно, поскольку известно, что все эти области вовлечены в восприятие и интерпретацию звуков, включая музыку и речь.

Фрагмент реконструированного трека

Однако Беллье и его коллегам удалось создать и обучить математическую модель на базе ИИ, которая интерпретировала данные об активности мозга и реконструировала один из исходных музыкальных треков — хит 1979 года Another Brick in the Wall («Еще один кирпич в стене»). Получившийся аудиофайл далек от настоящего хита — слова практически неразличимы, звук доносится будто из бочки, но в целом мелодия и ритм вполне узнаваемы.

Чтобы лучше разобраться в том, какие области мозга участвуют в распознавании разных особенностей музыки, реконструкцию повторили несколько раз, без использования данных от разных групп электродов. Это позволило идентифицировать участок верхней височной извилины, который ответствен за восприятие ритма: его «отключение» приводило к генерации трека без партии ритм-гитары. Вообще, оказалось, что именно эта извилина играет ключевую роль в обработке музыки, и без данных с нее трек получался наименее похожим на исходный.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
17 февраля, 10:00
ФизТех

Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.

17 февраля, 15:30
МГППУ

Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

12 февраля, 11:41
Александр Березин

На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.

12 февраля, 08:19
Полина Меньшова

«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
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