Οι επιστήμονες έκαναν μία τρόπον τινά διασκευή του θρυλικού τραγουδιού των Pink Floyd "Another Brick in the Wall" παρακολουθώντας τα εγκεφαλικά κύματα των ανθρώπων οι οποίοι άκουσαν το συγκεκριμένο τραγούδι.

Αυτή ήταν η πρώτη φορά που ένα τόσο γνωστό τραγούδι αποκωδικοποιείται από ηχογραφήσεις ηλεκτρικής εγκεφαλικής δραστηριότητας, σύμφωνα με δημοσίευμα του Guardian.

Η ελπίδα είναι ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει στην αποκατάσταση της μουσικότητας της φυσικής ομιλίας σε ασθενείς που δυσκολεύονται να επικοινωνήσουν λόγω νευρολογικών παθήσεων όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο ή η αμυοτροφική πλάγια σκλήρυνση (σ.σ. ALS)- η νευροεκφυλιστική ασθένεια με την οποία διαγνώστηκε ο Stephen Hawking.

Αν και τα μέλη του ίδιου εργαστηρίου είχαν προηγουμένως καταφέρει να αποκρυπτογραφήσουν την ομιλία -και ακόμη και σιωπηλά φαντάζονταν λέξεις- από εγγραφές εγκεφάλου, "γενικά, όλες αυτές οι προσπάθειες ανασυγκρότησης είχαν ρομποτική ποιότητα", δήλωσε ο καθηγητής Robert Knight, νευρολόγος στο Πανεπιστήμιο του Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ των ΗΠΑ, ο οποίος διεξήγαγε τη μελέτη με τον μεταδιδακτορικό συνεργάτη Ludovic Bellier.

«Η μουσική, από τη φύση της, είναι συναισθηματική και προσωδιακή – έχει ρυθμό, άγχος, προφορά και τονισμό. Περιέχει ένα πολύ μεγαλύτερο φάσμα πραγμάτων από περιορισμένα φωνήματα σε οποιαδήποτε γλώσσα, που θα μπορούσαν να προσθέσουν μια άλλη διάσταση σε έναν εμφυτεύσιμο αποκωδικοποιητή ομιλίας».

Ενώ προηγούμενη εργασία είχε αποκωδικοποιήσει την ηλεκτρική δραστηριότητα από τον κινητικό φλοιό της ομιλίας του εγκεφάλου - μια περιοχή που ελέγχει τις μικροσκοπικές μυϊκές κινήσεις των χειλιών, της γνάθου, της γλώσσας και του λάρυγγα που σχηματίζουν λέξεις - η τρέχουσα μελέτη χρησιμοποίησε καταγραφές από τις ακουστικές περιοχές του εγκεφάλου, όπου όλες οι πτυχές του ήχου υποβάλλονται σε επεξεργασία.

Η ομάδα ανέλυσε εγκεφαλικές ηχογραφήσεις από 29 ασθενείς καθώς έπαιζαν ένα τμήμα του τραγουδιού των Pink Floyd διάρκειας περίπου τριών λεπτών, που ελήφθη από το άλμπουμ τους του 1979 The Wall. Η εγκεφαλική δραστηριότητα των εθελοντών ανιχνεύτηκε τοποθετώντας ηλεκτρόδια απευθείας στην επιφάνεια του εγκεφάλου τους καθώς υποβάλλονταν σε χειρουργική επέμβαση για επιληψία.

Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε τεχνητή νοημοσύνη για την αποκωδικοποίηση των ηχογραφήσεων και στη συνέχεια για την κωδικοποίηση μιας αναπαραγωγής των ήχων και των λέξεων. Αν και πολύ πνιχτή, η φράση «Συνολικά, είναι άλλο ένα τούβλο στον τοίχο» εμφανίζεται αναγνωρίσιμα στο ανακατασκευασμένο τραγούδι – με τους ρυθμούς και τη μελωδία του ανέπαφα.

"Ακούγεται λίγο σαν να μιλούν κάτω από το νερό, αλλά είναι η πρώτη μας βολή σε αυτό", είπε ο Knight.

Πιστεύει ότι η χρήση μεγαλύτερης πυκνότητας ηλεκτροδίων μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα των ανακατασκευών τους: «Ο μέσος διαχωρισμός των ηλεκτροδίων ήταν περίπου 5 χιλιοστά, αλλά είχαμε μερικούς ασθενείς με 3 χιλιοστά [διαχωρισμούς] και είχαν τις καλύτερες επιδόσεις όσον αφορά την ανακατασκευή », είπε ο Νάιτ.

«Τώρα που ξέρουμε πώς να το κάνουμε αυτό, νομίζω ότι αν είχαμε ηλεκτρόδια που απείχαν περίπου ενάμιση χιλιοστό μεταξύ τους, η ποιότητα του ήχου θα ήταν πολύ καλύτερη».

Καθώς βελτιώνονται οι τεχνικές εγγραφής του εγκεφάλου, μπορεί επίσης να καταστεί δυνατή η πραγματοποίηση τέτοιων εγγραφών χωρίς την ανάγκη χειρουργικής επέμβασης – ίσως χρησιμοποιώντας ευαίσθητα ηλεκτρόδια που είναι προσαρτημένα στο τριχωτό της κεφαλής.

Φέτος, ερευνητές με επικεφαλής τον Δρ Alexander Huth στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να μεταφράσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα σε μια συνεχή ροή κειμένου χρησιμοποιώντας μη επεμβατικά δεδομένα μαγνητικής τομογραφίας . Το σύστημα δεν ήταν αρκετά ακριβές για να αποκωδικοποιήσει τις ακριβείς λέξεις, αλλά μπορούσε να εντοπίσει την ουσία των προτάσεων.

«Αυτή η [νέα μελέτη] είναι μια πολύ ωραία απόδειξη ότι πολλές από τις ίδιες τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί για την αποκωδικοποίηση ομιλίας μπορούν επίσης να εφαρμοστούν στη μουσική – ένας τομέας που δεν εκτιμάται καθόλου στον τομέα μας, δεδομένου του πόσο σημαντική είναι η μουσική εμπειρία στον τομέα μας ζει», είπε ο Χουτ.

«Ενώ δεν κατέγραφαν εγκεφαλικές αποκρίσεις ενώ τα υποκείμενα φανταζόντουσαν μουσική, αυτό θα μπορούσε να είναι ένα από τα πράγματα για τα οποία θα χρησιμοποιηθούν οι διεπαφές μηχανών εγκεφάλου στο μέλλον: η μετάφραση της φανταστικής μουσικής σε αληθινό πράγμα. Είναι μια συναρπαστική στιγμή.”

Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο PLoS Biology , εντόπισε επίσης νέες περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στην ανίχνευση του ρυθμού και επιβεβαίωσε ότι η δεξιά πλευρά του εγκεφάλου ήταν πιο συντονισμένη με τη μουσική από την αριστερή.

Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου επεξεργασίας της μουσικής και της γλώσσας θα μπορούσε επίσης να έχει πρακτικές εφαρμογές, όπως να βοηθήσει να ρίξει φως στο μυστήριο του γιατί τα άτομα με αφασία του Broca, που αγωνίζονται να βρουν και να πουν τις σωστές λέξεις, μπορούν συχνά να τραγουδήσουν λέξεις χωρίς δυσκολία.

Ακούστε την ανακατασκευή: