Rekonstrukce rockové písně z mozkové aktivity

Text je zmatený, ale dešifrovatelný, rytmus neporušený: výzkumníci rekonstruovali píseň, kterou člověk poslouchá, z mozkové aktivity. Jako předloha posloužila skutečná klasika.

Člověk slyší píseň – a vědci mohou z mozkové aktivity vyčíst, že se jedná o „Another Brick in the Wall, Part 1“ od britské rockové skupiny Pink Floyd: Toho se dosáhlo v experimentu v USA. Rockovou hudbu lze rekonstruovat ze zaznamenané mozkové aktivity, píší vědci v časopise Plos Biology.

Tým pod vedením Ludovica Belliera z Kalifornské univerzity v Berkeley pomocí elektrod zaznamenal neuronální aktivitu 29 lidí, kteří poslouchali tříminutový úryvek klasiky z roku 1979. Jednalo se o pacienty v období před operací epilepsie. Před takovými zákroky se přímo na mozek pacienta umístí síť elektrod, aby se zjistilo, odkud záchvaty přicházejí a kde je potřeba operace.

Text zmatený, ale rozluštitelný

Původní píseň se rekonstruovala ze zaznamenaných údajů o aktivitě různých oblastí mozku pomocí speciálních kódovacích modelů, ze kterých se vytvořily – více či méně – rozpoznatelné verze. Rytmus je neporušený, text je podle vědců matoucí, ale rozluštitelný.

Podle prohlášení doprovázejícího studii předchozí práce již ukázala, že počítačové modely lze použít k rekonstrukci řeči z takových vzorců činnosti. Model pro hudbu, který zahrnuje další prvky, jako je výška tónu, melodie a rytmus, stejně jako různé oblasti mozku pro zpracování zvuku, dříve neexistoval.

Zjištění také zahrnovalo, že na vnímání hudby se podílejí obě hemisféry mozku, ale ta pravá znatelně více. Tým také identifikoval oblast mozku ve spánkovém laloku, která je zodpovědná za vnímání rytmu, v tomto případě kytarového rytmu.

zvukové vlny; Rekonstrukce rockové písně z mozkové aktivity
Zvukové vlny

Rekonstrukce písně

Vědci doufají, že výsledky se mohou v budoucnu použít pro lepší rozhraní mozek-stroj. Rozhraní používaná dnes pro lidi, kteří nemluví, dekódují slova, ale věty, které reprodukují, znějí velmi mechanicky. Chybí melodie řeči, emoce, důležité detaily jazyka.

Než bude technologie skutečně připravena, jsou však nutné další kroky. Potřebné jsou například citlivější elektrody, které lze připevnit na pokožku hlavy bez otevření lebky. V současné době lze mozkovou aktivitu měřit pomocí EEG pokožky hlavy, aby se mohlo rozpoznat jedno písmeno z proudu písmen. Toto rozpoznání však trvá minimálně 20 sekund, což činí komunikaci únavnou a obtížnou.

,,Neinvazivní techniky dnes prostě nejsou dostatečně přesné,“ říká Bellier podle agentury dpa. „Pro pacienty doufáme, že v budoucnu budeme moci používat elektrody připojené na vnější stranu lebky k měření aktivity v hlubších oblastech mozku s dobrou kvalitou signálu. Ale k tomu jsme ještě hodně daleko.“

Zdroj: spiegel, Vapol