Bilim adamları beyin aktivitesini müziğe dönüştürmeyi başırdı. Bulgular, beynin müziği nasıl işlediğine ışık tuttuğu gibi beyin-bilgisayar arayüzlerinin robotiklikten daha uzak, doğala daha yakın sesler üretmesini sağlayabilir.
Müzik, TDK Sözlük’te ‘birtakım duygu ve düşünceleri belli kurallar çerçevesinde uyumlu seslerle anlatma sanatı‘ olarak tanımlanıyor.
Araştırmalar, beynin melodi, armoni ve ritim gibi müziğin belirli unsurlarına yanıt veren bölümlerini tanımlamıştı. Buna göre müzik, konuşmayla aynı beyin bölgelerinin çoğunu harekete geçiriyor. Ancak bu bölgelerin müziğin karmaşıklığını işlemek için nasıl bir etkileşime girdiği belirsizdi.
Bilgisayar modelleri kullanıldı
National Institute of Health sitesinde yer alan habere göre Amerika Birleşik Devletleri’nde California Üniversitesi’nden Dr. Ludovic Bellier ve Robert Knight liderliğindeki araştırma ekibi, bilgisayar modelleri kullanarak bir çalışma yaptı. Dinleyicide ortaya çıkardığı beyin aktivitesinden yola çıkılarak bir şarkı yeniden yapılandırıldı.
29 hastaya şarkı dinletildi
Ekip, 29 beyin cerrahisi hastasına Pink Floyd’un ‘Another Brick in the Wall, Part 1‘ şarkısını dinletti. Epilepsi değerlendirmeleri için doğrudan beyin yüzeyine yerleştirilmiş elektrotlar aktiviteyi kaydetti. Araştırmacılar, elektrot sinyalleri ile şarkının işitsel nitelikleri arasında korelasyon olup olmadığına baktı. Bu bilgileri şarkıyı beyin sinyallerinden yeniden yapılandırmaya çalışmak için kullandılar.
Müziğe yanıt verdiler
Araştırmacılar, hastalar arasında müzik kodlamasını tespit etmek için anlamlı 347 elektrot (yaklaşık 2 bin 700 elektrottan) buldu. Beynin sağ yarım küresindeki elektrotların yüzde 16,4’ünde müziğe yanıt olarak aktivite tespit edilirken, bu oran sol yarım kürede yüzde 13,5’ta kaldı.
Her iki yarım kürede de yanıt veren elektrotların çoğu, kulağın hemen üstünde ve arkasında yer alan superior temporal girus (STG) adı verilen bir bölgedeydi.
Tüm 347 önemli elektrottan alınan verilere dayanarak yeniden yapılandırılan şarkı, daha az ayrıntıyla da olsa orijinaline benziyordu. Yeniden yapılandırılan şarkıdaki kelimeler çok daha az netti.
Beyin aktivitesinin belirli kalıpları belirli müzikal unsurlarla eşleşti. Bir model, bir dizi frekansta kısa aktivite patlamalarından oluşuyordu. Başka bir örüntü ise çok yüksek frekanslarda sürekli aktiviteyi içeriyordu. Bu, vokaller duyulduğunda meydana gelmişti. Üçüncü bir örüntü ise ritim gitarın notalarına karşılık geliyordu.
Araştırmacılar, doğru şarkı rekonstrüksiyonu için hangi beyin bölgelerinin en önemli olduğunu anlayabilmek için, çeşitli elektrotlardan gelen sinyalleri kaldırarak rekonstrüksiyonu tekrarladı. Ekip, önemli elektrotların tamamı olmadan müziğin doğru bir şekilde yeniden yapılandırılabileceğini buldu
Engelli insanların iletişimi
Peki bu bulgular ne işe yarayacak?
Bilim insanlarına göre sonuçlar müzikal unsurların beyin-bilgisayar arayüzlerine dahil edilmesi için temel oluşturabilir. Bu tür arayüzler, engelli insanların iletişim kurmasını sağlamak için geliştiriliyor. Ancak bu arayüzler tarafından üretilen konuşma robotik bir niteliğe sahip. Müzikal unsurların dahil edilmesi, kulağa daha doğal gelen konuşma sentezine yol açabilir.
Beyin implantları değişebilir
Araştırma ekibinden Knight, beyin-makine arayüzleri alanı ilerledikçe, bu araştırmanın, konuşmayı engelleyen nörolojik veya gelişimsel bozuklukları olan insanlar için gelecekteki beyin implantlarına müzikalite eklemeye yardımcı olabileceğini söylüyor. Knight, “Bu sadece dilsel içeriği değil, konuşmanın prozodik (ritim ve tonlama) içeriğinin bir kısmını, duygulanımın bir kısmını da çözme yeteneği veriyor. Sanırım kodu gerçekten kırmaya başladığımız şey bu” diye ekliyor.