Cum se aude muzica în creierul nostru: studiul fascinant al cercetătorilor

Muzica este o parte centrală a ceea ce înseamnă să fii om, dar există atât de mulți oameni de știință care nu știu despre ce se întâmplă în creierul nostru când ne ascultăm melodiile preferate.

Acum, un studiu a deschis noi posibilități, arătând că este posibil să reconstruiești un cântec pe care cineva îl auzea doar din tiparele sale de activitate cerebrală.

Dincolo de o mai bună înțelegere a modului în care creierul percepe muzica, există o altă direcție în această cercetare. Interfețele creier-calculator avansează tot timpul. Pentru persoanele care și-au pierdut capacitatea de a vorbi din cauza unei leziuni cerebrale sau a unei boli, există dispozitive care îi pot ajuta să comunice, precum cel folosit de regretatul Stephen Hawking.

Versiuni ale acestor dispozitive, denumite uneori neuroproteze, au fost dezvoltate pentru a le permite persoanelor cu paralizie să tasteze text doar imaginându-și scrisul de mână sau să scrie propoziții folosind doar gândurile lor. Dar, când vine vorba de vorbire, un lucru care a fost notoriu de greu de captat este ritmul și emoția din spatele cuvintelor, numite prozodie.

„În acest moment, tehnologia seamănă mai mult cu o tastatură pentru minte”, a spus autorul principal Ludovic Bellier într-o declarație.

Activitatea creierului a fost „tradusă” în fragmente din cântece de rock clasic

Echipa din spatele noului studiu s-a uitat la muzică, care include în mod natural componente ritmice și armonice, pentru a încerca să creeze un model pentru decodarea și reconstrucția unui sunet mai prozodic. Și, din fericire, a existat un set de date perfect care aștepta să fie analizat.

În urmă cu peste un deceniu, 29 de pacienți cu epilepsie rezistentă la tratament au participat la un studiu în care au fost făcute înregistrări ale activității lor cerebrale – folosind electrozi în interiorul creierului lor – în timp ce ascultau un segment de trei minute din clasicul Pink Floyd Another Brick in the Wall, partea 1.

La acel moment, în 2012, profesorul UC Berkeley, Robert Knight, făcea parte dintr-o echipă ce a fost prima care a reconstruit cuvintele pe care o persoană le auzea doar din activitatea sa cerebrală. Lucrurile din domeniu au evoluat rapid de atunci, iar acum Knight conduce studiul cu Bellier asupra noii probleme a percepției muzicale.

Bellier a reanalizat înregistrările și a folosit inteligența artificială pentru a găsi un model care să poată decoda activitatea creierului înregistrată din cortexul auditiv și să-l folosească pentru a reconstrui o formă de undă a sunetului care urmărea să reproducă muzica pe care persoana o ascultase în acel moment.

Pentru Bellier, un muzician de-a lungul vieții, perspectiva era convingătoare: „Am fost entuziasmat când am primit propunerea”. Iar rezultatele sunt impresionante.

De asemenea, cercetarea a permis echipei să identifice noi zone ale creierului implicate în detectarea ritmului – în acest caz, zgomotul chitarei. Cel mai important părea să facă parte din girusul temporal superior drept, care se află în cortexul auditiv, chiar în spatele și deasupra urechii. De asemenea, au descoperit că, în timp ce percepția limbajului are loc mai mult în partea stângă a creierului, percepția muzicii e mai mult spre dreapta.