Ученые научились слушать музыку, которая звучит в головах людей

Технологии для чтения чужих мыслей уже существуют — в голову человека можно внедрить электроды и распознавать возникающие в их разуме слова по активности головного мозга. Такие системы могут использоваться для восстановления речи перенесших инсульт людей, а также для мысленного управления компьютерами и другой техникой. Технологии существуют, однако на данный момент они далеки от идеала — например, речь людей с такими имплантатами воспроизводится как нечто неестественное, роботизированное. Недавно американские ученые сделали большой шаг в сторону улучшения этой системы. При помощи мозговых имплантатов, они смогли послушать музыку, которая звучала в голове более 20 людей. Это открывает перед человечеством большие возможности.

Ученые смогли воспроизвести музыку, которая звучала у людей в голове

Возможно ли чтение мыслей человека

О проведенном эксперименте и его результатах недавно рассказали авторы издания The Guardian. Невролог Роберт Найт и его коллеги из Университета Нью-Йорка дали 29 пациентам послушать песню «Another Brick in the Wall» группы Pink Floyd длиной около 3 минут. Во время операции против эпилепсии, непосредственно в головной мозг этих людей были внедрены электроды для слежения за активностью головного мозга. В ходе прослушивания песни у них попеременно активизировались разные области мозга, и ученые все это записали.

По активности головного мозга можно узнать, о чем будем человек

Собранные данные были проанализированы искусственным интеллектом — ему удалось определить, какая активность мозга ответственна за каждый звук в песне. После этого ученые превратили сигналы мозга в звук, и на полученной записи отчетливо услышали ритм, мелодию и даже некоторые слова песни. Они признали, что на данный момент качество звука оставляет желать лучшего и музыка звучит будто из-под воды. Но на сегодняшний день это наилучший результат и они уже знают, как его можно улучшить.

Оригинал песни «Another Brick in the Wall»

Восстановленный вариант «Another Brick in the Wall»

По словам Роберта Найта, качестве звука можно значительно улучшить, если внедрить в мозг человека электроды с более высокой плотностью. В рамках этого эксперимента большинство добровольцев получили имплантаты с расстоянием между электродами около 5 миллиметров. Но у двоих человек электроды располагались в 3 миллиметрах, и восстановить прозвучавшую в их голове музыку удалось в более высоком качестве. В идеале, в будущем ученые хотят использовать электроды с расстоянием около 1,5 миллиметров. Также они надеются просто устанавливать датчики на кожу головы, без проведений хирургической операции.

Читайте также: Громкая музыка в наушниках способна лишить слуха 1,3 миллиарда людей

Написание музыки силой мысли

Чтобы расшифровывать слова в мыслях людей в ходе предыдущих экспериментов, ученые анализировали активность речевой моторной коры головного мозга — области, которая контролирует крошечные движения мышц губ, челюсти, языка и гортани. В рамках нового эксперимента исследователи считывали активность слуховых областей мозга, которые обрабатывают услышанные звуки. В ходе исследования они узнали, что правое полушарие головного мозга лучше понимает музыку, чем левое.

В обработке музыки больше всего участвует правое полушарие мозга

Исследователи считают, что технология считывания музыки в первую очередь сможет сделать воспроизведение речи людей после инсульта более естественной. Также эта технология сможет намного облегчить жизнь людей с боковым амиотрофическим склерозом — от этого заболевания страдал английский физик-теоретик Стивен Хокинг, умерший в 2018 году.

Музыка по своей природе очень эмоциональна — в ней есть ритм, ударение, акцент и интонация. Она содержит гораздо больший спектр особенностей, чем ограниченные фонемы любого языка, поэтому технология может намного улучшить восстановленную речь пациентов, — поделились авторы научной работы.

Если развить технологию дальше, люди смогут сочинять музыку при помощи мыслей. Конечно, до создания полноценных композиций в ближайшую сотню лет дело вряд ли дойдет. Но уже можно представить, что музыканты сохраняют «черновики» будущих песен, которые возникли у них в голове. Все это звучит как что-то из фантастики, но технологический прогресс явно медленно, но верно идет в эту сторону.

Оставайтесь в курсе новостей науки и технологий — подпишитесь на наш Дзен-канал!

Но есть вероятность, что создавать музыку при помощи мыслей смогут только люди с развитым музыкальным слухом. К сожалению, примерно у 4% населения Земли есть амузия — диагностированное отсутствие музыкального слуха. О том, как оно себя проявляет, однажды рассказал мой коллега Андрей Жуков в статье «Что такое отсутствие музыкального слуха и как это проявляется?».