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

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Проект DESI представил крупнейшую 2D-карту Вселенной: 4 миллиарда объектов на 5,6 трлн пикселей

Международная группа ученых, работающая со спектрографическим прибором темной энергии DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), представила одиннадцатый массив астрономических...

Защищает ли опущенная крышка унитаза от микробов? Ученые проверили: скорее нет, и вот почему

Каждый раз, когда человек нажимает кнопку смыва в туалете, в санузле запускается быстрый механический процесс. Вода под давлением или под действием силы тяжести устремляется в чашу унитаза. Поток с...

Оптоволокно готово к квантовой эпохе: создан первый источник одиночных фотонов на частоте в 1 ГГц

Современные квантовые технологии основаны на физических свойствах отдельных микрочастиц. В оптических квантовых вычислениях, квантовой криптографии и системах защищенной связи главной рабочей...

Почему взрослого шимпанзе почти невозможно победить голыми руками: насколько он сильнее человека

Шимпанзе легко недооценить. Особенно если смотреть только на вес. Взрослый самец часто весит где-то 40-55 кг. Иногда больше, но всё равно это не горилла и не лев. Масштаб вроде понятный. Ну да,...

Зачем, на самом деле, муха потирает лапками

Наблюдение за обычной комнатной мухой часто приводит к одному и тому же зрелищу. Насекомое приземляется на стол, оконное стекло или стену и практически сразу начинает быстро тереть передние...

Как выбрать качественную тушенку на прилавке магазина: чек-лист, о котором молчат производители

Вы подходите к полке с консервами, смотрите на бесконечные ряды жестяных банок с красивыми наклейками и думаете: «Ну, тушенка и в Африке тушенка». Берете ту, что симпатичнее, приходите домой,...