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 (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий