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

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...

Обзор наушников CCA Xyrra: скорость и драйв в ультрабюджетном сегменте

Компания CCA, в отличии от Knowledge Zenith, решила зайти с немного иной стороны, и вместо планарного излучателя, как у KZ Duonic, установила арматурный 30118, зато самого последнего...

Обзор увлажнителя воздуха РЕДМОНД HF2213S: Создай свой климат со смартфона

Увлажнение воздуха в доме особенно важно в отопительный сезон, когда окна обычно закрыты, а горячие батареи сильно сушат воздух. Увлажнитель помогает поддерживать оптимальную влажность без лишних...

Почему кухонная вытяжка начинает шуметь сильнее обычного, и как решить эту проблему

Кухонная вытяжка — один из тех бытовых приборов, к которому быстро привыкают. Пока она работает тихо и незаметно, на неё редко обращают внимание. Но если однажды привычный звук...