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Leggere l’attività cerebrale per predire la musica che si sta ascoltando

Chi non ha sempre voluto poter leggere nel pensiero? Pensate di poter diventare il Professor X per un giorno. Sembra fantascienza ma le tecniche per leggere la mente sono molto vicine a diventare realtà, molto più di quello che si possa pensare.

Lo dimostra uno studio pubblicato su Scientific Reports, nel quale i ricercatori sono stati in grado di capire, tramite delle scansioni fMRI dei loro cervelli, che misurano il flusso sanguigno e l’attività cerebrale, che canzone stessero ascoltando i partecipanti all’esperimento. Lo studio è il risultato di una collaborazione tra ricercatori brasiliani e colleghi provenienti da Germania, Finlandia e India.

Migliorare la strada per le BCI

fMRI che mostrano dei modelli cerebrali. Credits: Arianna N. LaCroix, Alvaro F. Diaz and Corianne Rogalsky, Communication Neuroimaging and Neuroscience Laboratory, Department of Speech and Hearing Science, Arizona State University, Tempe, AZ, USA

Lo studio è stato condotto presso l’Istituto D’Or Research and Education e durante l’esperimento 6 partecipanti hanno ascoltato circa 40 brani di musica classica, rock, pop e jazz. La risonanza magnetica ha catturato i segnali cerebrali prodotti dall’ascolto di ogni canzoni e un computer ne ha identificato il modello cerebrale associato. Fra i tanti parametri, sono stati analizzati il ritmo, il timbro, la dinamica e la tonalità.

Il passo successivo è stato quello di mettere il computer di fronte a due opzioni, sperando che esso potesse identificare il brano giusto basandosi sull’attività cerebrale acquisita in precedenza. Il computer ha raggiunto l’incredibile accuratezza dell’85%, un risultato senza precedenti in questo settore.

“Le macchine saranno in grado di tradurre i nostri pensieri musicali in canzoni”, afferma Sebastian Hoefle, ricercatore del D’Or Institute e studente di dottorato dell’Università Federale di Rio de Janeiro, Brasile.

Dover scegliere tra due opzione era, però, troppo facile. Gli scienziati hanno successivamente sottoposto il computer a un secondo test. In questo nuovo test sono state date 10 opzioni, in cui solo una era corretta. Il computer ha identificato il brano corretto il 74% delle volte.

Parti del cervello coinvolte nella percezione della musica. Credits: Maike Oyen,van on Medium

“Quali caratteristiche musicali fanno amare ad alcune persone una canzone mentre altre no?” Il nostro cervello si è adattato a preferire un tipo specifico di musica?” saranno alcune delle domande che secondo Hoefle troveranno risposta in futuro grazie alla decodificazione dei segnali celebrali e il funzionamento neurale, il tutto grazie anche al supporto dell’Intelligenza Artificiale.”

Gli scienziati promettono che il miglioramento della tecnica aprirà la strada a nuove ricerche sulla ricostruzione dell’immaginazione uditiva e del linguaggio interiore, nonché permetterci di comunicare senza l’impiego del linguaggio parlato.

Nel campo clinico, può migliorare le interfacce cervello-computer al fine di stabilire una comunicazione con i pazienti con la sindrome locked-in. La nuova tecnica potrebbe essere applicata anche a persone che hanno problemi di allucinazioni uditive, anche se avremo bisogno di più dati prima che ciò possa accadere.

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Heidi Garcia
Laureata in Ingegneria Informatica all’Università di Firenze. Studentessa magistrale di Ingegneria Robotica e dell'Automazione all'Università di Pisa. Caporedattrice della sezione Tech CuE del network Close-up Engineering e presidente dell'AS Pisa di EUROAVIA (European Association of Aerospace Students). Grande passione per l’aerospazio, l'astronomia e l'elettronica.