经典平克·弗洛伊德跟踪解码大脑活动

和弦的平克·弗洛伊德的“墙上的另一块砖,第1部分”,填补了医院套件,奥尔巴尼医学中心的神经科学家努力的电极记录的活动的大脑癫痫手术的病人做好准备。

我们的目标吗?捕捉大脑的电活动区域调到音乐的属性,语调,节奏、和谐和单词——看看他们可以重建病人所听到的。

十多年后,详细分析的数据来自29个这样的病人在加州大学的神经科学家,伯克利,答案显然是肯定的。

“所有的一切都是只是墙上的一块砖”是通过他的画风 重建的歌 ,它的节奏完好无损,泥泞,但依稀可见。这是研究者们第一次重建可以辨认的歌来自大脑的录音。

重建显示记录和翻译的可行性脑电波抓住演讲的音乐元素,以及音节。在人类,这些音乐元素,叫做韵律节奏,压力,重音和语调——这意味着单词本身不表达。

因为这些颅内脑电图(iEEG)录音可以只从大脑表面,尽可能接近的听觉中心——没有人会偷听的歌曲很快在你的脑海中。

沟通有障碍的人,但是是否因为中风或瘫痪,这种录音从大脑电极表面可以帮助繁殖失踪的乐感的言论从今天的机器人执行的重建。

说:“这是一个美好的结果,”罗伯特骑士,一个神经学家和加州大学伯克利分校的心理学教授海伦的意志神经科学研究所进行研究与博士后卢多维奇的肚子。“我关于音乐的事情之一是它有韵律和情感内容。随着脑机接口的整个领域的发展,这给了你一种音乐性添加到未来的大脑植入物需要它的人,人有肌萎缩性侧索硬化症或其他禁用神经或发育障碍影响语音输出。它给你一个解码的能力不仅是语言的内容,但有些韵律演讲的内容,其中一些影响。我认为这是我们真正开始崩溃的代码。”

随着脑录音技术的提高,这可能有一天让录音没有打开大脑,也许使用敏感头皮的电极。目前,头皮脑电图可以测量大脑活动来检测单个来信一串字母,但这种方法需要至少20秒确定一个字母,使沟通努力和困难,奈特说。

“今天非侵入性技术是不够准确的。对病人,希望在未来我们可以,从电极放置在头骨,从更深层次的阅读活动的大脑区域与一个好的信号质量。但是我们很远的地方,从那儿”的肚子说。

腹部、骑士和他们的同事们今天在《华尔街日报》报道结果公共科学图书馆生物学指出,他们增加了“墙上的另一块砖我们理解音乐在人类大脑处理。”

读你介意吗?还没有。

今天脑机接口使用帮助人们交流时不能说话可以解码的话,但是产生的句子有一个机器人质量就像斯蒂芬·霍金末听起来当他speech-generating设备使用。

“现在,技术更像是一个键盘,“肚子说。“你不能从键盘读取你的思想。你需要按按钮。它使一种机器人的声音;肯定没有我所说的表达自由。”

腹部应该知道。他从小玩音乐,鼓,古典吉他和钢琴,曾一度在一个重金属乐队表演。当骑士问他语言的音乐性,肚子说,“你打赌我很兴奋当我提议。”

2012年,骑士,博士后布莱恩Pasley和他们的同事重建一个人听到的话单从大脑活动的录音。

最近,其他研究人员采取了骑士的进一步工作。埃迪,旧金山加州大学神经外科医生和高级2012年的论文的合著者,记录信号从大脑运动区与下巴,嘴唇和舌头运动重建的演讲目的的瘫痪病人,这句话显示在电脑屏幕上。

工作,2021年报告,采用人工智能解释大脑记录病人试图发声基于一组50个单词一个句子。

虽然张的技术被证明是成功的,新的研究表明,记录从大脑的听觉中枢,声音处理的各个方面,可以捕获的其他方面演讲在人类交流是很重要的。

“解码听觉皮层,接近的音响声音,而不是运动皮层,这是接近完成的动作产生的声学演讲,非常有前途,“肚子补充道。“这将给一点颜色解码是什么。”

在新的研究中,肚子再分析大脑记录在2008年和2015年获得患者的大约3分钟平克·弗洛伊德乐队的歌,从1979年的专辑墙上。他希望超越先前的研究,测试了解码模型是否能识别不同的乐曲和流派,通过回归解码模型重建音乐短语。

腹部强调研究对象,利用人工智能然后编码解码大脑活动繁殖,不仅创建一个黑盒来合成语音。他和他的同事们也能够确定新的的大脑区域参与检测的节奏,如指弹吉他,并发现一些部分听觉皮层-颞中回,位于耳朵——仅次于以上反应的发病或合成器,而其他地区应对持续的人声。

研究人员还证实,大脑的右侧比左侧更适应音乐。

“语言是左脑。音乐是更多的分布,与偏见吧,”奈特说。

“目前还不清楚这将是相同的音乐刺激,“肚子说。“我们确认,不仅仅是一个speech-specific的事情,但这是更基本的听觉系统和处理语音和音乐的方式。”

骑士正着手新的研究了解大脑回路,允许一些失语症患者由于中风或脑损伤唱歌当他们不能否则找到沟通的语言来表达自己。

参考:腹部L, Llorens Marciano D, et al。音乐可以从人类的听觉皮层活动使用非线性解码模型。Poeppel D,艾德。公共科学图书馆杂志。2023;21 (8):e3002176。doi:10.1371 / journal.pbio.3002176

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