Науковці декодували мелодії, які люди уявляють у своїй голові, зчитуючи електричні сигнали безпосередньо з поверхні мозку, а потім реконструюючи пісні нота за нотою.
Дослідження
У дослідженні під керівництвом Джі Квона та Чун Кі Чуна із Сеульського національного університету, опублікованому в журналі eNeuro (Товариство нейронаук), дослідники працювали з 10 пацієнтами з епілепсією, яким уже було встановлено електроди на поверхню мозку для клінічного моніторингу нападів. Ця внутрішньочерепна установка дала команді рідкісне вікно з високою роздільною здатністю в реальну мозкову активність.
Експеримент відбувався у три етапи. Спочатку учасники тихо слухали початкові такти знайомих дитячих пісень. Далі вони подумки уявляли, як продовжується кожна мелодія, заповнюючи наступні такти у своїй уяві. Нарешті, вони проспівували вголос свої уявні мелодії, щоб дослідники могли перевірити, що саме вони уявили.
Ключове відкриття: мозкова активність несла достатньо спектральної та часової інформації, щоб декодувати відносні висоти уявних нот. Важливо, що модель орієнтувалася на відносні звуковисотні класи — до, ре, мі, фа, соль, ля — а не на абсолютні частоти. Як пояснює Квон: «Це корисно, тому що люди часто розпізнають мелодії за співвідношеннями між нотами, навіть коли ту саму мелодію грають в іншій тональності».
Агрегуючи прогнози на рівні нот у часі, команда реконструювала мелодичні контури, які відповідали структурі пісень, що їх уявляли учасники. Вибірка з 10 пацієнтів є невеликою, як це типово для інвазивних внутрішньочерепних досліджень, але дані в межах кожного суб'єкта були багатими — сотні електродів, що записували мілісекунда за мілісекундою.
Чому це важливо
Це пряме нейронне свідчення того, що уявна музика існує у вимірюваній, структурованій мозковій активності — не як невиразний «розумовий шум», а як послідовності висоти тону, які можна декодувати. Це має два великі наслідки. По-перше, це поглиблює наше розуміння слухової уяви — тієї самої когнітивної машинерії, яку ви використовуєте, коли пісня застрягає у голові або коли ви «чуєте» мелодію, лише прочитавши її назву. По-друге, це підтвердження концепції для нейрокомп'ютерних інтерфейсів на основі музики та мовлення, які одного дня могли б допомогти людям із серйозними руховими чи мовленнєвими порушеннями, як-от бічний аміотрофічний склероз, виражати те, про що вони думають.
Для решти з нас це дослідження є нагадуванням, що уява — це не щось м'яке й невимірюване. Вона працює на конкретному нейронному коді — і цей код можна тренувати.
Що ви можете зробити
- Тренуйте мелодичну уяву. Прослухайте знайому пісню, поставте на паузу й спробуйте «почути» наступні кілька тактів у голові, перш ніж перевірити. Це вправляє ті самі звуковисотні уявлення, які декодувало дослідження.
- Транспонуйте подумки. Проспівайте мелодію, а потім проспівайте її знову, починаючи з іншої ноти. Ви тренуєте відносний слух — когнітивний якір розпізнавання мелодій.
- Перевірте свою слухову робочу пам'ять. Спробуйте повторити короткі послідовності тонів або нот; це перетинається з часовим відстеженням, яке використовується в моделі декодування.
- Тримайте вуха й розум активними. Музичне навчання та активне слухання пов'язані з сильнішою слуховою уявою та робочою пам'яттю у здорових дорослих.
Джерело: Neuroscience News
Цікаво дізнатися про свій мозок? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний тест IQ або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.