Ricreare la musica dei Pink Floyd dall’attività cerebrale

 

Utilizzato un metodo per decodificare l’attività cerebrale e ricostruire la canzone, “Another Brick in the Wall, Part 1”. Potrebbe essere sfruttato dalle future interfacce cervello-macchina.

 

 

I ricercatori guidati da Ludovic Bellier dell’Università della California, Berkeley, Stati Uniti, hanno dimostrato che versioni riconoscibili della classica musica rock dei Pink Floyd possono essere ricostruite dall’attività cerebrale registrata mentre i pazienti ascoltavano le canzoni.

Pubblicato il 15 agosto sulla rivista ad accesso aperto PLOS Biology, lo studio descrive l’uso della modellazione non lineare per decodificare l’attività cerebrale e ricostruire la canzone, “Another Brick in the Wall, Part 1”.

I modelli di codifica hanno rivelato una nuova sottoregione corticale nel lobo temporale che è alla base della percezione del ritmo, che potrebbe essere sfruttata dalle future interfacce cervello-macchina.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che la modellazione al computer può essere utilizzata per decodificare e ricostruire il parlato, ma mancava un modello predittivo per la musica che includesse elementi come tono, melodia, armonia e ritmo, nonché diverse regioni della rete di elaborazione del suono del cervello.

Il team della UC Berkeley è riuscito a realizzare un tale modello applicando la decodifica non lineare all’attività cerebrale registrata da 2.668 elettrodi, che sono stati posizionati direttamente sul cervello di 29 pazienti che hanno poi ascoltato il rock classico.

L’attività cerebrale a 347 degli elettrodi era specificamente correlata alla musica, per lo più localizzata in tre regioni del cervello: il giro temporale superiore (STG), la corteccia senso-motoria (SMC) e il giro frontale inferiore (IFG).

L’analisi degli elementi della canzone ha rivelato una regione unica nell’STG che rappresenta il ritmo, in questo caso il ritmo della chitarra nella musica rock.

Per scoprire quali regioni e quali elementi della canzone erano più importanti, il team ha eseguito l’analisi della ricostruzione dopo aver rimosso i diversi dati e poi ha confrontato le ricostruzioni con la canzone reale.

Anatomicamente, hanno scoperto che le ricostruzioni erano più colpite quando gli elettrodi dal STG destro venivano rimossi.

Funzionalmente, la rimozione degli elettrodi relativi all’inizio o al ritmo del suono ha anche causato un degrado dell’accuratezza della ricostruzione, indicando la loro importanza nella percezione della musica.

Questi risultati potrebbero avere implicazioni per le interfacce cervello-macchina, come i dispositivi protesici che aiutano a migliorare la percezione della prosodia, il ritmo e la melodia del discorso.

“Abbiamo ricostruito la classica canzone dei Pink Floyd Another Brick in the Wall da registrazioni corticali umane dirette, fornendo approfondimenti sulle basi neurali della percezione musicale e sulle future applicazioni di decodifica del cervello”.