Финские и датские исследователи разработали новый метод, который выполняет декодирование или чтение мозга во время непрерывного прослушивания реальной музыки. Основываясь на записанных ответах мозга, метод предсказывает, как со временем меняются определенные характеристики, связанные с цветом тона и ритмом музыки, и распознает, какое музыкальное произведение слушается. Этот метод также позволяет точно определить области мозга, которые наиболее важны для обработки музыки. Исследование опубликовано в журнале NeuroImage.
Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), исследовательская группа из Финского центра передового опыта в междисциплинарных музыкальных исследованиях университетов Ювяскюля и Хельсинки и Центра функционально-интегративной нейробиологии Орхусского университета, Дания, записала реакции мозга участников, в то время как они слушали 16-минутный отрывок из альбома Abbey Road группы Beatles. После этого они использовали вычислительные алгоритмы для извлечения набора музыкальных элементов из музыкальной записи. Впоследствии они использовали набор методов машинного обучения для обучения компьютерной модели, которая предсказывает, как характеристики музыки меняются с течением времени. Наконец, они разрабатывают классификатор, который предсказывает, какую часть музыки слушал участник каждый раз.
Исследователи обнаружили, что большинство музыкальных характеристик, включенных в исследование, можно надежно предсказать на основе данных мозга. Они также обнаружили, что прослушиваемое произведение можно предсказать значительно лучше, чем случайность. Однако между участниками были обнаружены довольно большие различия в точности прогнозов. Интересным открытием было то, что области за пределами слуховой коры, включая двигательные, лимбические и лобные области, должны быть включены в модели для получения надежных прогнозов, что дает доказательства важной роли этих областей в обработке музыкальных функций.
"Мы считаем, что декодирование предоставляет метод, который дополняет другие существующие методы для получения более надежной информации о сложной обработке музыки в мозгу", говорит проф. Петри Тойвиайнен из Университета Ювяскюля. "Наши результаты предоставляют дополнительные доказательства важного участия эмоциональных и моторных областей в обработке музыки."