Επιστήμονες αναδομούν τραγούδι των Pink Floyd «ακούγοντας» εγκεφαλικά κύματα (vids)

Οι επιστήμονες ανακατασκεύασαν το «Another Brick in the Wall» των Pink Floyd κρυφακούγοντας τα εγκεφαλικά κύματα των ανθρώπων – η πρώτη φορά που ένα αναγνωρίσιμο τραγούδι αποκωδικοποιείται από καταγραφές της ηλεκτρικής εγκεφαλικής δραστηριότητας.

Σύμφωνα με τον βρετανικό Guardian, εκφράζεται η ελπίδα ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει στην αποκατάσταση της μουσικότητας της φυσικής ομιλίας σε ασθενείς που δυσκολεύονται να επικοινωνήσουν εξαιτίας νευρολογικών παθήσεων που προκαλούν αναπηρία, όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο ή η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση – η νευροεκφυλιστική ασθένεια με την οποία διαγνώστηκε ο Στίβεν Χόκινγκ.

Αν και μέλη του ίδιου εργαστηρίου είχαν καταφέρει στο παρελθόν να αποκρυπτογραφήσουν την ομιλία – ακόμη και σιωπηλά φανταστικές λέξεις – από καταγραφές του εγκεφάλου, “σε γενικές γραμμές, όλες αυτές οι προσπάθειες ανακατασκευής είχαν ρομποτική ποιότητα”, δήλωσε ο καθηγητής Ρόμπερτ Νάιτ, νευρολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ των ΗΠΑ, ο οποίος διεξήγαγε τη μελέτη μαζί με τον μεταδιδακτορικό συνεργάτη Λουντοβίκ Μπελιέ.

«Η μουσική, από τη φύση της, είναι συναισθηματική και προσωδιακή – έχει ρυθμό, τονισμό, έμφαση και τονισμό. Περιέχει ένα πολύ μεγαλύτερο φάσμα πραγμάτων από τα περιορισμένα φωνήματα σε οποιαδήποτε γλώσσα, που θα μπορούσε να προσθέσει μια άλλη διάσταση σε έναν εμφυτεύσιμο αποκωδικοποιητή ομιλίας».

Ενώ προηγούμενες εργασίες έχουν αποκωδικοποιήσει την ηλεκτρική δραστηριότητα από τον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου για την ομιλία – μια περιοχή που ελέγχει τις μικροσκοπικές μυϊκές κινήσεις των χειλιών, της γνάθου, της γλώσσας και του λάρυγγα που σχηματίζουν τις λέξεις – η τρέχουσα μελέτη χρησιμοποίησε καταγραφές από τις ακουστικές περιοχές του εγκεφάλου, όπου επεξεργάζονται όλες οι πτυχές του ήχου.

Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε τις καταγραφές του εγκεφάλου 29 ασθενών καθώς τους έπαιζαν ένα περίπου τρίλεπτο τμήμα του τραγουδιού των Pink Floyd, από το άλμπουμ The Wall του 1979. Η εγκεφαλική δραστηριότητα των εθελοντών ανιχνεύθηκε με την τοποθέτηση ηλεκτροδίων απευθείας στην επιφάνεια του εγκεφάλου τους, καθώς υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση για επιληψία.

Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε Τεχνητή Νοημοσύνη για την αποκωδικοποίηση των ηχογραφήσεων και στη συνέχεια για την κωδικοποίηση μιας αναπαραγωγής των ήχων και των λέξεων. Αν και πολύ υπόκωφα, η φράση «All in all, it’s just another brick in the wall» ακούγεται αναγνωρίσιμα στο ανακατασκευασμένο τραγούδι – με τους ρυθμούς και τη μελωδία του άθικτες.

Φέτος, ερευνητές με επικεφαλής τον δρα Αλεξάντερ Χουθ στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να μεταφράσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα σε μια συνεχή ροή κειμένου χρησιμοποιώντας δεδομένα μη επεμβατικής μαγνητικής τομογραφίας. Το σύστημα δεν ήταν αρκετά ακριβές ώστε να αποκωδικοποιήσει τις ακριβείς λέξεις, αλλά μπορούσε να ανιχνεύσει την ουσία των προτάσεων.

Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο PLoS Biology, εντόπισε επίσης νέες περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στην ανίχνευση του ρυθμού και επιβεβαίωσε ότι η δεξιά πλευρά του εγκεφάλου είναι περισσότερο συντονισμένη στη μουσική από ό,τι η αριστερή.

Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου επεξεργασίας της μουσικής και της γλώσσας θα μπορούσε επίσης να έχει πρακτικές εφαρμογές, όπως να βοηθήσει να χυθεί φως στο μυστήριο γιατί τα άτομα με αφασία Broca, που δυσκολεύονται να βρουν και να πουν τις σωστές λέξεις, μπορούν συχνά να τραγουδήσουν λέξεις χωρίς δυσκολία.