Výskumníci z University of Berkeley sa v rámci novej štúdie zaoberali naozaj netradičným experimentom, ktorý má však veľký potenciál prezradiť viac o tom, ako náš mozog funguje. Vedci cez elektródy zaznamenávali mozgovú aktivitu pacientov, pripravených na operáciu, ktorá im mala pomôcť s epilepsiou, zatiaľ čo miestnosť vypĺňal známy hit skupiny Pink Floyd, Another Brick in the Wall.
Cieľom tohto hudobno-výskumného experimentu bolo popísať elektrickú aktivitu mozgu, ktorú možno spájať s hudbou, teda tónom, rytmom, harmóniou a slovami pesničky. Vedci v tomto prípade chceli zistiť, či môžu na základe týchto signálov zrekonštruovať čo pacient počúva.
Rekonštruovanie mozgových signálov
Samotný experiment prebehol pred viac ako desiatimi rokmi, no až teraz, po analýze výsledkov, autori novej štúdie prišli s definitívnou odpoveďou. Zo signálov mozgu naozaj dokážeme rekonštruovať to, čo pacient počúva. Hlavnou frázou pesničky je „All in all it was just a brick in the wall“ a práve táto fráza je z rekonštrukcie mozgových signálov jasne rozoznateľná. Rytmus piesne dokázali vedci rekonštruovať tak ako je, samotné slová sú trošku nejasné, no možno ich rozlíšiť. Toto je však prvýkrát v histórii, čo sa ľuďom podarilo rekonštruovať známu pieseň na základe signálov, ktoré zaznamenal náš mozog.
„Považujeme to za naozaj nádherný výsledok. Na hudbe sa mi vždy páčilo, že okrem rytmu, prízvuku a intonácie slov má pieseň aj emočnú stránku. Pokroky v tomto smere by nám mohli pomôcť pridať melódiu do mozgových implantátov budúcnosti, pre ľudí ktorí to skutočne potrebujú. Pomôcť by sme mohli hlavne pacientom trpiacim ALS alebo inou neurologickou, či vývojovou poruchou, ktorá ovplyvňuje reč pacienta,“ tvrdí vedúci štúdie, Robert Knight.
Dnes existujú implantáty, ktoré môžu pomôcť rozprávať ľuďom, ktorí by túto schopnosť prirodzene nemali. Čip môže pomôcť dekódovať slová, no samotný hlas znie roboticky, podobne ako hlas jedného z najznámejších vedcov sveta, Stephena Hawkinga. Výskumníci schopnosti súčasnej technológie opisujú aj ako „klávesnicu pre mozog“. Čipy zatiaľ nedokážu čítať naše myšlienky, pacienti musia sami stláčať tlačidlá na tejto pomyselnej klávesnici. Pritom nemajú veľa možností ako vyjadriť svoje emócie.
Nová štúdia sa pozrela na záznamy mozgu, ktoré vznikli medzi rokmi 2008 a 2015. S pomocou umelej inteligencie sa vedcom podarilo dekódovať mozgovú aktivitu a následne zakódovať jej reprodukciu. Autori štúdie vysvetľujú, že ich výskum nebol len o syntetizovaní reči. V rámci štúdie sa im podarilo odhaliť nové mozgové oblasti, ktoré sa zapájajú do zachytávania rytmu. Vedci zároveň potvrdili, že pravá hemisféra viac vníma hudbu ako pravá.
„Jazyk a reč je doménou hlavne ľavej časti mozgu. Hudba je viac rozšírená naprieč celým orgánom, no viac sa zakladá na pravej hemisfére,“ dodáva Knight.
Výskumníci vo svojej práci pokračujú. Veria že v budúcnosti dokážu pochopiť ako elektrické signály v mozgu funguj a ponúknu možnosť ľuďom s rečovou vadou komunikovať aj pomocou spevu.
