Симфония без нот и инструментов: нейроны генерирующие звук

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Раньше учёные десятилетиями видели активность мозга лишь в виде графиков с пиками и падениями на ЭЭГ. Сегодня же при помощи алгоритмов ИИ и интерфейсов появилась возможность перевести сигналы мозга в звук. Что мы услышим в результате такого перевода?

Электрические сигналы мозга

Мозг воспринимали как чёрный ящик: ЭЭГ позволяла фиксировать активность нейронов в виде графиков с пиками и падениями. Эти данные давали ограниченную информацию — лишь периоды и амплитуды электрических сигналов.

В 2012 году исследователи из Университета Чэнду (Jing Lu и Dezhong Yao) начали эксперимент, где сочетали ЭЭГ и функциональную МРТ (fMRI). Они получили мелодические паттерны, отражающие активность отдельных участков мозга.

Автор: ИИ Gemini Источник: gemini.google.com

Нотная грамота мозговой активности

В 2023 году исследователи из Университета Калифорнии в Беркли применили искусственный интеллект, чтобы связать мозговую активность и звучание музыки.

Участники слушали песню Pink Floyd — Another Brick in the Wall, а их мозговая активность фиксировалась с помощью ЭЭГ и fMRI. Сложные паттерны сигналов были преобразованы алгоритмом в музыкальные параметры, что позволило воссоздать узнаваемые фрагменты композиции.

Можно представить, что мозг «зашифровал» музыку в активности нейронов, а ИИ стал переводчиком, который расшифровал этот код и превратил его обратно в звук.

Как работает перевод сигналов мозга в музыку

ЭЭГ фиксирует электрические импульсы нейронов, fMRI — локальные изменения кровотока, отражающие активность участков мозга. Современные ИИ алгоритмы преобразуют эти сигналы в музыкальные параметры: частоту (тональность), амплитуду (громкость) и длительность нот, чтобы воссоздать мелодические фрагменты.

Так можно превратить сложные паттерны мозговой активности в мелодические последовательности. Это открывает практические возможности:

  • Диагностика — раннее выявление нарушений мозговой активности, таких как эпилепсия или когнитивные расстройства.
  • Терапия — музыка, созданная по мозговым паттернам, может снижать тревожность, улучшать концентрацию и способствовать восстановлению после травм.
  • Коммуникация — люди с ограниченной моторикой или речью могут «выражать себя» через музыку мозга.

Перспективы развития

На первый взгляд музыка мозга звучит как научный эксперимент ради любопытства. Но у этой идеи есть серьёзные прикладные перспективы:

  • Новый способ общения. Для людей, которые потеряли речь из-за инсульта или болезни, сигналы мозга можно будет переводить в звуки, а затем — в слова или даже музыку. Это может стать своеобразным «голосом мысли».
  • Диагностика заболеваний. У каждой болезни есть свой «ритм» в активности мозга. Если научиться распознавать его в звуковой форме, врачи смогут раньше замечать признаки эпилепсии, деменции или болезни Альцгеймера.
  • Нейротерапия и тренировки. Музыку, созданную самим мозгом, можно использовать для релаксации, снятия стресса или даже для тренировок внимания — это похоже на биологическую обратную связь, только в звуках.
  • Новое понимание работы мозга. Звуковая интерпретация даёт учёным необычный инструмент: ритмы и мелодии иногда лучше показывают скрытые закономерности, чем сухие графики.

Иными словами, музыка мозга — это не просто игра воображения. Это шаг к тому, чтобы услышать мысли там, где пока царит тишина, и дать человеку новые способы общения и восстановления.

Изображение в превью:
Автор: ИИ Gemini
Источник: gemini.google.com

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Между небом и землёй: сверхъестественное в полотне «Христос в пустыне» Крамского

Картина Ивана Николаевича Крамского «Христос в пустыне» — одно из самых глубоких и философских произведений русской живописи. За это полотно Крамского выдвинули на звание профессора...

Солнце покинуло центр Млечного Пути: как гравитационная перестройка выбросила нашу звезду на окраину Галактики

Современные астрофизические данные указывают на то, что Солнечная система находится не там, где она изначально сформировалась. Наша звезда располагается на расстоянии около 26 тысяч световых лет...

Что не так с USB-тестером FNIRSI FNAC-28?! Обзор и расследование

USB-тестер — полезный гаджет, который может показаться сложным только на первый взгляд. На самом деле это универсальный ключ к пониманию того, как работает смартфон, повербанк и любая...

Кошмар Микеланджело: как физики решили проблему капающей краски, мешавшую «Сотворению Адама»

В 1511 году, создавая фреску «Сотворение Адама» на своде Сикстинской капеллы, Микеланджело Буонарроти столкнулся с физической проблемой. Работая на лесах, художник был вынужден наносить пигмент на...

Мир отмечает День числа Пи: как константа 3,14 вышла за пределы геометрии и стала управлять аппаратами «Вояджер»

В школьной программе математики число Пи часто сводится к короткой и удобной дроби 3,14. Учителя объясняют, что это постоянная величина, которая обозначает отношение длины любой окружности к ее...