一切都在脑海中:解码脑电波来识别我们所听到的音乐
一种监测脑电波的新技术可以识别出某人正在听到的音乐。
埃塞克斯大学的研究人员希望该项目能够通过非侵入性技术解码大脑中的语言信号,从而帮助患有严重沟通障碍的人,如闭锁综合症或中风患者。
领导这项研究的埃塞克斯计算机科学和电子工程学院的伊恩·戴利博士说:“这种方法有很多潜在的应用。我们已经证明了我们可以解码音乐,这表明我们也许有一天能够解码来自大脑."
埃塞克斯大学的科学家们希望找到一种侵入性更小的方法,从大脑信号中解码声音信息,以识别和重建人们正在听的一段音乐。
虽然以前也有成功的研究监测和重建声波信息脑电波在美国,许多人使用了更具侵入性的方法,如皮质电描记术(ECoG),即在颅骨内放置电极来监测大脑的实际表面。
这项研究发表在该杂志上科学报告他们结合使用了两种非侵入性的方法——功能磁共振成像(fmri)血液流动通过整个大脑,以及脑电图(EEG),它可以实时测量大脑中发生的事情,以监测一个人在听音乐时的大脑活动。利用深度学习神经网络模型,转换数据来重建和识别音乐片段。
音乐是一种复杂的声信号,有许多相似之处自然语言因此,该模型有可能被用于翻译语音。这一研究的最终目标将是翻译思想,这将在未来为那些难以沟通的人提供重要的帮助,比如那些患有闭锁综合症的人。
戴利博士补充说:“其中一个应用是脑机接口(BCI),它提供了一个通信通道直接在大脑和电脑之间。显然,这还有很长的路要走,但最终我们希望,如果我们能成功解码语言,我们就可以用它来构建交流辅助设备,这是朝着BCI研究的最终目标迈出的重要一步,有一天可能会为严重沟通障碍的人提供生命线。”
这项研究涉及重用功能磁共振成像和脑电图数据,这些数据最初是雷丁大学一个项目的一部分。该项目要求参与者听一系列40秒的简单钢琴音乐,这些音乐来自36首节奏、音高、和声和节奏各异的作品。使用这些组合数据集,模型能够准确地识别出碎片音乐成功率为71.8%。
更多信息:伊恩·戴利,脑电图中音乐的神经解码,科学报告(2023)。DOI: 10.1038 / s41598 - 022 - 27361 - x