بازسازی یک اثر موسیقی توسط امواج مغزی

به گزارش پلاتو هنر، دانشمندان علوم اعصاب با کمک هوش مصنوعی موفق شدند صدای موسیقی که درون مغز ضبط شده را بشنوند و آن را مجدد به صدا تبدیل کنند.

بر اساس این گزارش، دانشمندان علوم اعصاب دانشگاه کالیفرنیا برکلی موفق شدند، از طریق گوش‌دادن به امواج مغزی بیمارانی که برای جراحی صرع آماده می‌شدند، از روی امواج مغزی، آهنگ معروف Another Brick in the Wall گروه «پینک فلوید» را بازسازی کنند.

این اولین‌بار است که یک آهنگ معروف از روی داده‌های فعالیت الکتریکی مغز رمزگشایی می‌شود. دانشمندان در مطالعه‌ای داده‌های مغزی ۲۹ نفر را که درحال گوش‌دادن به قطعه‌ای سه‌دقیقه‌ای از یکی از آهنگ‌های آلبوم The Wall اثر پینک فلوید بوده‌، بررسی کرده‌اند. البته فعالیت‌های مغزی آن‌ها با قراردادن مستقیم الکترود‌ها از طریق جراحی روی سطح مغز آن‌ها انجام گرفته بود. سپس از فناوری هوش مصنوعی برای رمزگشایی از این اطلاعات و سپس رمزگذاری مجدد آن‌ها در قالب صدا و کلمات استفاده شد. اگرچه خروجی کار چندان واضح نبود، اما عبارت All in all, it’s just another brick in the wall قابل تشخیص بود که با حفظ ریتم و ملودی خود دوباره بازسازی شده بود.

پروفسور «رابرت نایت»، عصب‌شناس دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، می‌گوید صدایی که از روی فعالیت مغزی بیماران بازسازی شده است، به صدایی از زیر آب شباهت دارد، اما درهرحال این دستاورد برای اولین تلاش خوب بوده است. او باور دارد که افزایش تراکم الکترودها شاید بتواند کیفیت خروجی را بیشتر کند.

بر اساس گفته‌های پروفسور نایت، موسیقی در مقایسه با واج‌های محدود در زبان‌های مختلف، حاوی طیف بزرگ‌تری است که می‌تواند بُعد دیگری را به سیستم‌های رمزگشای قابل‌کاشت اضافه کند.

این روش، دانشمندان را قادر می‌سازد تا فعالیت الکتریکی نواحی مغز را که بر اساس ویژگی‌های موسیقی که نظیر مثل لحن، ریتم، هارمونی و کلمات تنظیم شده، ضبط کنند تا ببینند آیا بازسازی آنچه بیمار می‌شنود امکان پذیر است یا خیر. این بازسازی امکان ضبط و ترجمه امواج مغزی را برای گرفتن عناصر موسیقی گفتار و همچنین هجاها نشان می‌دهد.

محققان امیدوارند که با این کار بتوانند بازیابی آهنگ طبیعی گفتار را در بیمارانی ممکن کنند که به‌خاطر مشکلات عصبی ازجمله سکته یا اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) در برقراری ارتباط دچار مشکل هستند. محققان همین آزمایشگاه در گذشته موفق به تشخیص حرف‌های بیماران از روی فعالیت‌های مغزی آن‌ها شده بودند.

افزون‌براین، در شرایطی که در آزمایش‌های پیشین قشر حرکتی گفتار در مغز رمزگشایی شده بود، محققان در این تحقیق از سیگنال‌های بخش‌های شنویی مغز استفاده کردند که قسمت‌های مختلف موسیقی را پردازش می‌کند. نتیجه این مطالعه در مجله PLoS Biology منتشر شده است.

در این ویدئو در ابتدا اصل موسیقی پینک فلوید که برای فرد پخش شده، سپس صدایی که دانشمندان پس از ذخیره شدن در مغز به دست آورده‌اند را می‌شنوید:

منبع: یورونیوز ، دیجیاتو