Echipa de oameni de știință de la Universitatea din California, Berkeley, a reușit să reconstruiască „Another Brick in the Wall” a lui Pink Floyd din undele cerebrale a 29 de pacienți epileptici, folosind modele neliniare.
Oamenii de știință au reușit anterior să prezică cuvintele unei persoane implicate într-o conversație normală prin simpla decodificare a activității electrice din lobul temporal al creierului.
Unsprezece ani mai târziu, o echipă de oameni de știință de la același laborator de la Universitatea din California, Berkeley, a reușit să reconstruiască un cântec al lui Pink Floyd din undele cerebrale a 29 de persoane folosind modele neliniare (însemnând că producția se modifică în cantități diferite din cauza diferitelor modificări la intrare).
„Tehnicile neinvazive pur și simplu nu sunt suficient de precise astăzi. Să sperăm, pentru pacienți, că în viitor am putea, de la doar electrozi plasați în exterior pe craniu, să citim activitatea din regiunile profunde ale creierului cu o calitate bună a semnalului. Dar suntem departe de asta”, a declarat Ludovic Bellier, bursier postdoctoral și coautor al studiului, într-un comunicat de presă.
Oamenii de știință au ales să asculte piesa emblematică a trupei „Another Brick in the Wall, Part 1” în suita spitalului Albany Medical Center din New York, în timp ce doctorii se pregăteau să efectueze intervenții chirurgicale asupra pacienților.
Studiul a fost făcut pe 29 de pacienți cu epilepsie și toți pacienții s-au oferit voluntari și și-au dat consimțământul în scris înainte de a participa. Pacienților li s-au implantat chirurgical benzi de 2.668 de electrozi în creier.
Ei au ascultat pasiv hit-ul din 1979 în timp ce erau pregătiți pentru o intervenție chirurgicală pentru epilepsie și au fost instruiți să asculte cu atenție melodia de 190,72 secunde, fără să se concentreze pe niciun detaliu special.
„Pe lângă reconstrucția stimulului, am adoptat și o abordare de codificare pentru a testa dacă descoperirile recente de vorbire se generalizează la percepția muzicii. Modelele de codificare prezic activitatea neuronală la un electrod dintr-o reprezentare a stimulului”, au declarat membrii echipei de cercetare.
Echipa a folosit apoi un software de inteligență artificială pentru a decoda activitatea neuronală și a reușit să reconstruiască cântecul din înregistrările creierului. Este pentru prima dată când un cântec este reconstruit din înregistrări electroencefalografice intracraniene (iEEG)
Oamenii de știință cred că acest lucru ar putea fi revoluționar pentru persoanele care au probleme de comunicare. Înregistrările de la electrozii de pe suprafața creierului au fost folosite anterior pentru a descifra vorbirea, dar explorările actuale ale oamenilor de știință ar putea ajuta la reproducerea muzicalității vorbirii, ceea ce ar fi o îmbunătățire față de reconstrucțiile robotizate de astăzi.
„Este un rezultat minunat”, a spus Robert Knight, profesor la UC Berkeley și coautor al studiului. „ Pe măsură ce tot acest domeniu al interfețelor creier-mașină progresează, acest lucru vă oferă o modalitate de a adăuga muzicalitate la viitoarele implanturi cerebrale pentru persoanele care au nevoie de el, cineva care are SLA sau o altă tulburare neurologică sau de dezvoltare invalidantă care compromite puterea vorbirii.”
Oamenii de știință speră, de asemenea, că într-o zi, înregistrarea activităților neuronale va fi posibilă fără intervenții chirurgicale invazive care implică deschiderea creierului prin utilizarea electrozilor sensibili atașați la scalp.
Studiul a fost publicat în revista PLOS Biology.
Articol de Răzvan Lupu
