Музика часто звучить у нашій голові навіть тоді, коли навколо панує тиша. Тепер дослідники зробили крок до того, щоб «почути» ці внутрішні мелодії без жодного звуку.
Команда науковців із Сеульського національного університету під керівництвом Джі Квона та Чун Кі Чуна дослідила, чи можна відновити мелодію за мозковою активністю людини, яка лише уявляє продовження знайомої пісні. Результати роботи опубліковані в журналі eNeuro.
У дослідженні взяли участь десять пацієнтів з епілепсією, яким для медичного спостереження тимчасово встановили електроди на поверхні мозку. Спочатку учасники слухали кілька тактів дитячої мелодії, потім у тиші уявляли її продовження, а після цього наспівували те, що звучало в їхній уяві.
Найцікавіше почалося під час аналізу мозкових сигналів. Вчені виявили, що вони містять інформацію не про точну висоту звуку, а про відносини між нотами — наприклад, чи йде мелодія вгору, вниз або повторює попередній звук. Об’єднавши ці передбачення у часі, дослідники змогли відтворити контури уявних мелодій, і вони виявилися схожими на структуру пісень, які люди уявляли.
За словами Джі Квона, модель працює з відносними висотами нот — «до, ре, мі, фа, соль, ля» — а не з абсолютними частотами. Це важливо, тому що люди зазвичай впізнають мелодію за взаємозв’язком нот, навіть якщо її виконати в іншій тональності.
Поки що експерименти проводилися лише з простими дитячими мелодіями, але вчені вважають, що в майбутньому подібний підхід може допомогти розшифровувати й інші музичні характеристики — ритм, темп або динаміку.
Дослідники також бачать у цьому не лише музичний інтерес. У перспективі технологія може стати корисною для людей, які не можуть говорити або рухатися, наприклад для пацієнтів з бічним аміотрофічним склерозом (БАС). Якщо мозок здатний передавати структуру уявної мелодії, можливо, колись він зможе передавати й інші складні образи та думки.
Те, що ще недавно здавалося науковою фантастикою — читання музики прямо з мозку — поступово починає набувати реальних обрисів.