"Another Brick in the Wall, Part 2" droši vien ir leģendārās grupas "Pink Floyd" vislabāk atpazīstamā kompozīcija. Pat tie, kas nav "floidu" daiļrades pārzinātāji, šo gabalu būs vairākkārt dzirdējuši atskaņotu radio, reklāmās, turklāt dažādos izpildījumos un remiksos. Skaņdarba pirmo daļu gan radio atskaņo retāk, taču arī tā daudziem būs zināma. Un var droši teikt, ka neviena no kaverversijām nav tik neparasta kā tā, ko sagatavojuši Kalifornijas Universitātes neirozinātnieki – viņi rekonstruējuši "Another Brick in the Wall, Part 1" tikai no klausītāju smadzeņu viļņiem.
Kas bija pētījuma dalībnieki? 29 cilvēki, kas cieš no epilepsijas un kuriem ārstēšanas nolūkos smadzenēs tika implantēti elektrodi. Tādējādi pētniekiem bija iespēja fiksēt pētījuma dalībnieku smadzeņu aktivitāti. Taču ierakstīt smadzeņu elektriskos impulsus ir viena lieta. Kā tos interpretēt? Lūk, te īsts izaicinājums neirozinātniekiem.
Kāpēc to vispār darīt? Ja tu vari staigāt, kustēties un runāt, priecājies un novērtē to! Pasaulē ir daudz cilvēku, kuru domu pasaule ir ne mazāk bagāta kā tavējā, taču viņi fiziski to nespēj izpaust kādas slimības dēļ. Lai "savienotu" šos cilvēkus ar apkārtējo pasauli un ļautu aizvadīt pilnvērtīgāku dzīvi, liela loma ir smadzeņu-datoru saskarņu tehnoloģijām (BCI jeb brain-computer interface).
BCI galvenais uzdevums – "iztulkot" un pareizi interpretēt cilvēku smadzeņu aktivitāti, pārnesot to, piemēram, vārdos. Šādi datormodeļi jau eksistē un kļūst labāki ik gadu. Taču komunikācija nav tikai pareizi savirknēti vārdi. Kaut arī šajā jomā pēdējos gados ir strauji uzlabojumi, katrs noteikti atceras pirmos balss sintēzes rīkus, kas rakstītu tekstu izrunā audio formātā. Kaut vai tajā pašā "Google Translate" pakalpojumā – intonācija robotiska, uzsvari galīgi šķērsām. Tāpēc pētnieki strādā pie modeļiem, kas spētu no smadzeņu aktivitātes izvilkt jau niansētāku informāciju – ritmu, tembru, augstumu, melodiju –, tādējādi bagātinot komunikāciju.
29 pētījuma dalībniekiem bija vienkāršs uzdevums – jāklausās "Pink Floyd" gabals "Another Brick in the Wall, Part 1", nekoncentrējoties uz detaļām. Vienkārši izbaudot skaņdarbu, nevis mēģinot mērķtiecīgi analizēt kādu konkrētu elementu – ģitārspēli, ritmu vai dziesmas tekstu.
Tikmēr pētnieki monitorēja smadzeņu aktivitāti un vēroja, kuri smadzeņu apgabali visaktīvāk reaģē uz akustisko informāciju un tās dažādām niansēm. Datormodelim apstrādājot šos datus, rezultātā iegūta spektrogramma jeb audio informācijas vizuāla reprezentācija, no kuras pētnieki pēc tam mēģināja atkal rekonstruēt "Pink Floyd" skaņdarbu.
Protams, tas ne tuvu neskan kā oriģināls, un tikai labi ieklausoties un pieslēdzot arī krietnu devu iztēles, var "sazīmēt" dažus oriģinālā skaņdarba elementus. Diez vai kāds, kuram nebūtu pateikts priekšā, ka šī ir tieši konkrētā dziesma, to spētu atpazīt.
"Ir dažas vietas, kur var diezgan skaidri nojaust, ka rekonstrukcija ir "Another Brick in the Wall". Un ir vietas, kur tas nav iespējams – rekonstrukcija ir pārāk neskaidra," vietnei "Live Science" skaidro viens no pētījuma autoriem, Kalifornijas Universitātes psiholoģijas un neirozinātnes profesors Roberts Naits.
Taču – un šī sasnieguma nozīmi nevar pārspīlēt – pētniekiem burtiski izdevies nolasīt mūziku no domām! Nav šaubu, ka tuvākajos gados šajā jomā nebūs jauni izrāvieni, kas ļaus iegūt jau detalizētāku (un varbūt arī atpazīstamāku un oriģinālam tuvāku) audio rekonstrukciju.
Naits uzskata, ka rekonstrukcijas kļūtu daudz detalizētākas, ja elektrodu implantu smadzenēs būtu vairāk un tie būtu izvietoti blīvāk, apmēram piecu milimetru attālumā cits no cita. Velkot paralēles, tas uzlabotu "izšķirtspēju", gluži kā vairāk pikseļu kameras sensorā ļauj uzņemt augstākas izšķirtspējas attēlus.
Kāpēc eksperimentam izvēlēta tieši šī dziesma? Tam nav nekādas simboliskas nozīmes, drīzāk praktiska. Vairums no pētījuma dalībniekiem bija vecāka gadagājuma, un attiecīgi bija lielāka varbūtība, ka viņi šo skaņdarbu ne tikai bija dzirdējuši, bet tas arī labāk atbilst viņu muzikālajai gaumei. Kā laikrakstam "The New York Times" norādīja viens no pētījuma līdzautoriem, "dati būtu daudz mazāk uzticami, ja dalībnieki īgņotos, ka "šo draņķi nespēj paklausīties"."
Pētījums publicēts un bez maksas lasāms izdevumā "PLOS Biology".
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
