在你脑子里播放音乐对于科学家来说是一个真正的难题
欧洲的研究人员现在可以看看会发生什么在我们的大脑在我们头上当我们听到音乐。及时研究人员希望他们的研究结果将被用来帮助那些失去了说话的能力。
当我们听音乐我们的大脑的不同部分,不同的信息,如高和过程低频——所以,我们的听觉感知的匹配我们听到的声音。很容易学习大脑的活动的人正在听一首歌曲,例如,当我们有技术来记录和分析每一个声音产生的神经反应,因为它是听到。更复杂,然而,试图了解发生在我们的大脑在我们头上没有任何当我们听到音乐听觉刺激。与分析真正的音乐一样,大脑的反应必须与一个给定的声音。但是当音乐是我们的头,声音实际上并不存在——或者至少我们的耳朵不听。使用一种新颖的方法,研究人员与后续Defitech基金会主席在人机界面(CNBI)能够分析发生在我们头脑里嗡嗡声时我们的大脑。
记录一个虚构的声音
后续研究者,与团队合作从加州大学伯克利分校,曾与一位癫痫患者也是一个经验丰富的钢琴家。最初,病人被要求演奏一段音乐电钢琴的声音。音乐和相应的大脑活动记录。病人然后重播相同的作品,但这次研究人员问他想象听音乐与钢琴的声音在他的脑海。再一次,记录大脑活动和音乐。这第二次的区别是,音乐来自病人的心理表征,指出自己都听不清。通过收集信息在这两个不同的方式,研究人员能够确定每个声音的大脑活动产生,然后比较数据。
实验可能看起来简单,但实际上它是真正独一无二的。“技术- electrocorticography极其入侵。它涉及电极植入病人的大脑深处,”斯蒂芬妮·马丁解释道,这项研究的主要作者和CNBI的博士生。“这项技术通常是用来治疗癫痫患者不能服用药物。”That's why the researchers worked with this patient in particular. The electrodes, in addition to being used for treatment purposes, can measure brain activity with a very high spatial and temporal resolution – a necessity given just how rapid neuron responses are.
未来可能与语言应用
这是第一次研究证明当我们头脑里想象音乐,大脑的听觉皮层和其他处理听觉信息,如高、低频率,以同样的方式,因为他们做了真正的声音。研究结果已发表在《华尔街日报》大脑皮层。研究人员绘制出大脑的部分覆盖的电极根据它们的功能在这个过程中,他们的反应声音和虚构的声音。科学家们的目标是有一天这些发现适用于语言,比如对于那些已经失去了说话的能力。“我们在研究的早期阶段。语言是一种比音乐更复杂的系统:语言信息是不通用的,这意味着它是由大脑的处理阶段,”马丁解释道。“这记录技术是入侵,需要更先进的技术可以测量大脑活动与更大的准确性。”While more research needs to be done, a first step for researchers will be to replicate these results with aphasia patients – people who have lost the ability to speak – and determine whether the sounds they imagine can be recreated. The researchers hope their findings will eventually help such individuals speak again by 'reading' their internal speech and reproducing it vocally.
更多信息:斯蒂芬妮·马丁et al。神经编码的听觉特性在音乐感知和图像:了解大脑的钢琴演奏者,大脑皮层(2017)。DOI: 10.1101/106617