การอ่านใจดนตรีประสบความสำเร็จ

โปรแกรมคอมพิวเตอร์รู้จักการฟังเพลงตามกิจกรรมของสมอง

นักดนตรีคนไหนที่กำลังฟังอยู่ตอนนี้นักวิจัยสามารถสร้างใหม่โดยใช้การสแกนสมองเพียงอย่างเดียว © Phonlamai / thinkstock
อ่านออกเสียง

Spied Brain: นักวิจัยสามารถบอกได้จากกิจกรรมสมองของเราว่าเราฟังเพลงอะไร - มีอัตราการเข้าชมสูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการรวมกันของการสแกนสมองที่แม่นยำสูงพร้อมซอฟต์แวร์ที่ปรับเปลี่ยนได้ สิ่งนี้จะได้เรียนรู้ว่ารูปแบบของเส้นประสาทใดที่เป็นเรื่องปกติสำหรับดนตรี เทคนิคใหม่นี้อาจเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตหรือแม้แต่วันหนึ่งแม้กระทั่งการอ่าน "ภาพหลอนทางดนตรี"

เป็นเวลานานการอ่านความคิดเป็นนิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ฝันที่น่าขนลุกและน่าสนใจ แต่ด้วยเครื่องสแกนสมองที่ดีขึ้นและดีขึ้นและอัลกอริธึมการประเมินความสามารถนี้จึงเพิ่มมากขึ้นในขอบเขตที่เป็นไปได้ นักประสาทวิทยาสามารถใช้กิจกรรมสมองเพื่อสร้างสิ่งที่คนพูดซึ่งเขากำลังอ่านอยู่และแม้แต่ฉากภาพยนตร์ที่เขากำลังดูอยู่

จากคลาสสิกเป็นร็อค

ตอนนี้เซบาสเตียน Hoefle จากสถาบันวิจัยหรือสถาบันในริโอเดอจาเนโรและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ขยายขอบเขตของ "การอ่านใจ" พวกเขาประสบความสำเร็จในการอ่านเรื่องของพวกเขาในสมองซึ่งพวกเขาเพิ่งได้ยินชิ้นส่วนของเพลง สำหรับการทดสอบพวกเขาแรกเล่นให้กับผู้เข้าร่วมหกคนของพวกเขา 40 เพลงสั้น ๆ การคัดเลือกมีตั้งแต่คลาสสิกแจ๊สและโฟล์คไปจนถึงร็อคและป๊อปรวมทั้งเครื่องดนตรีทั้ง Gesungenes

ในช่วงสองชั่วโมงของนักวิจัยเพลง spritzer ได้บันทึกการทำงานของสมองของผู้ทดลองโดยใช้เอกซ์เรย์เรโซแนนซ์เชิงแม่เหล็ก (fMRI) ซอฟต์แวร์พิเศษจากนั้นใช้ข้อมูลนี้เพื่อเรียนรู้ว่ารูปแบบอะคูสติกและนิวรัลนั้นตรงกับเพลงและสไตล์ใด

พื้นที่สมองที่ใช้งานของสามวิชาฟังเพลง© Hoefle et al./ รายงานทางวิทยาศาสตร์, CC-by.sa 4.0

อัตราการเข้าชมสูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์

จากนั้นทดสอบตามจริง: ผู้เข้าร่วมแต่ละคนเล่นหนึ่งในสองชิ้นใหม่ที่ไม่เคยได้ยินมาก่อน คอมพิวเตอร์ได้ทำการประเมินข้อมูล MRI อีกครั้งและตอนนี้ต้องหาการกระจายของกิจกรรมซึ่งเป็นลักษณะที่สอดคล้องกับชิ้นส่วนและชิ้นส่วนของเพลงที่รู้จักซึ่งคล้ายกันมากที่สุด แสดงผล

ผลลัพธ์: "อัตราการเข้าชมของสี่วิชาอยู่ระหว่าง 70 และ 78 เปอร์เซ็นต์สำหรับอีกสองที่เหลือแม้แต่ 84 และ 84 เปอร์เซ็นต์" Hoefle และเพื่อนร่วมงานรายงาน "นั่นสูงกว่าผลที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญ" ในทำนองเดียวกัน "การอ่านใจ" ก็ประสบความสำเร็จเท่า ๆ กันในการทดสอบที่ยากครั้งที่สองกับเพลงใหม่สิบชิ้น

ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับสมองดนตรี

"ในการทำเช่นนี้เราได้ขยายความเป็นไปได้ของโมเดลการเข้ารหัสและถอดรหัสดังกล่าวจากโดเมนภาพและภาษาไปจนถึงโดเมนดนตรี" Hoefle และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าว "ผลลัพธ์ของเราช่วยให้เราเข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าสมองประมวลผลการรับรู้ทางประสาทสัมผัสที่ซับซ้อนและวิธีสะท้อนข้อมูลทางดนตรีในสมองได้อย่างไร"

ละครเรื่อง "การอ่านใจ" ทางดนตรีอาจจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะถอดรหัสภาพหลอนทางดนตรี ในสิ่งเหล่านี้สมองทำซ้ำเหมือนเดิมกระบวนการ "ว่าง" และรูปแบบของระบบประสาทซึ่งเป็นแบบฉบับของดนตรีในโลกแห่งความจริง "ด้วยรูปแบบการถอดรหัสของเราเราสามารถสร้างเนื้อหาของภาพหลอนเช่นเดียวกับจินตนาการดนตรีหรือฝันกลางวัน" นักวิจัยกล่าว "เครื่องจักรแปลความคิดทางดนตรีของเราให้เป็นเพลงจริง" (Scientific Reports, 2018; doi: 10.1038 / s41598-018-20732-3)

(D'Or Institute เพื่อการวิจัยและการศึกษา, 06.02.2018 - NPO)