Citirea gandurilor a reprezentat inca din cele mai vechi timpuri o dorinta umana care a parut de neindeplinit, dar tehnologia moderna ar putea implini acest vis milenar al omenirii mai devreme chiar decat am putea… gandi!
Sperante in acest sens ofera un recent studiu, care a demonstrat ca aspectele muzicale ale unui cantec pot fi decodificate urmarind activitatea cerebrala. Practic, oamenii de stiinta au reusit, pentru prima oara in istorie, sa „extraga” cantece din creierele unor subiecti voluntari in cadrul ineditului experiment.
Muzica, „citita” nota cu nota de electrozi implantati in creier
In deceniile trecute, oamenii de stiinta au folosit electrozi si scanari cerebrale pentru a decoda cuvinte si chiar ganduri intregi din activitatea cerebrala a oamenilor. Noul studiu, realizat de o echipa de specialisti in neurostiinte de la Universitatea Berkeley, California, adauga muzica la acest amestec, dezvaluind totodata modul in care diferite zone ale creierului capteaza diferite parti ale sunetelor.
Experimentul a vizat masurarea, cu ajutorul unor electrozi, a activitatii cerebrale umane in cursul ascultarii unei melodii. Pe baza acestor masuratori, un computer a putut genera apoi zgomote foarte apropiate de melodia pe care oamenii o ascultasera. Acest lucru a demonstrat ca muzica poate fi decodificata, nota cu nota, „citind” practic activitatea cerebrala.
Cercetatorii si-au prezentat rezultatele in revista PLOS Biology si sustin ca eforturile lor ar putea, intr-o buna zi, sa imbunatateasca dispozitivele de comunicare pentru persoanele care nu pot vorbi.
In mod concret, pentru a decoda un cantec, cercetatorii au urmarit activitatea cerebrala a 29 de persoane suferinde de diferite forme de epilepsie si care s-au oferit voluntare pentru a participa la ineditul studiu. Tuturor participantilor li s-au implantat in creier electrozi, meniti sa urmareasca sursa crizelor recurente, de mai mica sau mai mare amploare, specifica epilepsiei. Dar in cadrul experimentului cercetatorii au gasit si o utilizare suplimentara pentru electrozi.
Ei i-au folosit pentru a „asculta” semnalele electrice schimbate intre neuronii din creier. Medicii spitalului din Montreal unde s-a desfasurat studiul au avut ideea sa le ceara pacientilor sa asculte cunoscutul hit din 1979 al formatiei Pink Floyd, „Another Brick in the Wall”.
Neuronii au reactionat la melodie – in special celulele nervoase din acele regiuni cerebrale implicate in procesarea sunetelor – iar electrozii au detectat semnale neuronale asociate cu versurile auzite.
De asemenea, au detectat semnale legate de ritm, armonie si alte aspecte ale cantecului. „Inarmati” cu aceste informatii, membrii echipei de cercetatori au construit un model computerizat pentru a crea sunete pe baza activitatii cerebrale inregistrate. In mod uimitor, ei au reusit sa produca zgomote care semanau extrem de mult cu cantecul original.
Modelul ar putea ajuta persoanele paralizate, cu leziuni cerebrale
„Este un adevarat tur de forta”, a declarat Robert Zatorre, un veteran in domeniul neurostiintelor, care lucreaza la Universitatea McGill din Montreal, Canada, dar care nu a luat parte la studiu. „S-a demonstrat ca, inregistrand activitatea neuronilor direct in creier, poti obtine informatii foarte directe despre care sunt tiparele de activitate psihica in timp real.”
Noul studiu evidentiaza, de asemenea, ce parti ale creierului raspund la diferite aspecte ale muzicii. De pilda, activitatea in regiunea cunoscuta sub denumirea de girus temporal superior sau STG a devenit mai intensa odata cu producerea sunetelor ritmate de toba. O alta regiune s-a activat in momentul unui solo de chitara.
Cercetatorii au remarcat ca STG din emisfera dreapta a creierului – dar nu si din cea stanga – pare sa joace un rol crucial in decodarea muzicii de catre creier. Ei au realizat acest lucru atunci cand, incercand sa ruleze modelul lor computerizat fara informatii din regiunea respectiva, acesta nu a mai putut reda notele cantecului la fel de fluent.
„Muzica este o parte esentiala a experientei umane”, spune Ludovic Bellier, un cercetator in neurostiinte, care a facut parte din echipa de cercetare si este el insusi un reputat muzician, cantand la mai multe instrumente inca de la varsta de sase ani. „Intelegerea modului in care creierul proceseaza muzica ne poate spune multe despre natura umana”, considera el. „Poti sa mergi intr-o tara si sa nu intelegi limba, dar sa fii capabil sa te bucuri de muzica acelor oameni.”
Sondarea modului in care mintea umana percepe muzica este dificila pentru ca regiunile care proceseaza muzica si sunetele se afla adanc in interiorul creierului si sunt greu de accesat.
Zatorre se intreaba daca modelul existent, antrenat doar pe o singura melodie, ar putea decoda si alte lucruri din activitatea cerebrala. „Ne propunem sa aratam acum daca acest model functioneaza si cu alte tipuri de sunete, cum ar fi de pilda latratul unui caine sau soneria unui telefon”, afirma el.
Obiectivul final al cercetatorilor californieni este de a realiza un model capabil sa decodi-fice si sa redea orice fel de tipuri de sunete – fie ele naturale, fie create de om. Bellier crede ca acest lucru ar putea imbunatati dispozitivele care transforma gandurile in sunet pentru persoanele paralizate, cu leziuni cerebrale sau cu alte afectiuni care fac dificila vorbirea.
Pe termen scurt, adaugarea de elemente muzicale ale vorbirii, cum ar fi tonul, in astfel de dispozitive ar putea ajuta oamenii si in special copiii cu dificultati de vorbire sau alte probleme legate de folosirea limbajului sa se exprime mai bine.
GABRIEL TUDOR
Comentarii