Behruzbek Hamidov
ALS, insult yoki falaj kabi holatlari bo’lgan shaxslar uchun muloqot qiyin bo’lishi mumkin. Aloqa uchun hozirgi miya-mashina interfeyslari ko’pincha robot tovushli nutqni ishlab chiqaradi. Tadqiqotchilar musiqa bilan bog’liq miya faoliyatidan miya-kompyuter interfeysi orqali hosil bo’lgan nutqning tabiiyligi va ifodaliligini oshirish, muloqotda nuqsoni bo’lganlarga yordam berish uchun foydalanish mumkinligini o’rganishni xohlashdi.
“Musiqa inson tajribasining asosiy qismidir, shuning uchun bizning miyamiz musiqa idrokini qanday qo’llab-quvvatlashini tushunish muhim ahamiyatga ega”, deb tushuntirdi tadqiqot muallifi, Inscopix kompaniyasining katta hisoblash tadqiqotchisi Lyudovik Bellier. “Qo’llaniladigan tomondan, bu ma’lumotlar nutqni dekodlovchi miya-kompyuter interfeyslarini (BCI) ishlab chiqish bo’yicha keng ko’lamli sa’y-harakatlarning bir qismi bo’lib, musiqani qayta ishlash uchun neyron kodini tushunish orqali biz prosodik elementlarni (ohang va ritm) o’z ichiga olishimiz mumkin degan fikrda to’plangan. nutq) ushbu BCI larning nutqida ovoz chiqaring va ularni intonatsiya va his-tuyg’ular bilan kamroq robotik va tabiiyroq eshiting.
Tadqiqotda tibbiy maqsadlarda miyasiga intrakranial elektroansefalografiya (iEEG) elektrodlari o’rnatilgan farmakoza chidamli epilepsiya bilan og’rigan 29 bemor ishtirok etdi. Ushbu elektrodlar bemorlarning miya hujayralarining elektr faolligini bevosita qayd etish uchun ishlatilgan.
Bu bemorlar Pink Floydning “Another Brick in the Wall, Part 1” qo‘shig‘ini tinglashdi. Ular musiqa tinglashayotganda, iEEG elektrodlari real vaqt rejimida ularning miyalaridagi asabiy faollikni qayd etdi. Tadqiqotchilar elektrodlar tomonidan qayd etilgan asabiy faollik namunalari asosida Pink Floyd qo‘shig‘i qanday ovoz berishini taxmin qilish uchun bashoratli modellardan foydalanganlar. Ushbu yondashuv bir narsani boshqasiga asoslanib bashorat qilish yoki taxmin qilish mumkin bo’lgan matematik modellarni yaratishni o’z ichiga oladi.
Bashoratli modellar asabiy faoliyatning o’ziga xos naqshlarini qo’shiqning tegishli qismlari bilan bog’lash uchun o’rgatilgan. Asosan, modellar miya faoliyati va musiqa o’rtasidagi munosabatni o’rgandilar. Modellar o’qitilgandan so’ng, musiqa qanday bo’lishi kerakligini bashorat qilish uchun yozib olingan neyron ma’lumotlariga qo’llanildi.
Ushbu bashoratli modellardan foydalangan holda, tadqiqotchilar Pink Floyd qo’shig’ini nerv yozuvlari asosida qayta qurishga muvaffaq bo’lishdi. Boshqacha qilib aytganda, ular bemorlarning miyasidan kelgan elektr signallarini asl qo’shiqqa juda o’xshash eshitiladigan musiqaga aylantirdilar.
“Biz qo’shiqni tinglash natijasida paydo bo’lgan asabiy faoliyatdan taniqli qo’shiqni qayta tiklashimiz mumkin”, dedi Bellier PsyPost. “Bu nisbatan kam ma’lumotlar (3 daqiqa, o’nlab elektrodlar) bilan musiqani dekodlashning maqsadga muvofiqligini ko’rsatadi, bu esa prosodiyani nutqni dekodlash qurilmalariga kiritishga yo’l ochadi. Bundan tashqari, biz musiqani idrok etishning neyron dinamikasini yanada aniqladik, garchi o’ng yarim sharda ustunlik qilsa ham, ikki tomonlama ishlov berishni ko’rsatdik va musiqiy ritmga sozlangan yangi kortikal subregionni ko’rsatdik.
Musiqa idroki miyaning ikkala yarim shariga tayanishi aniqlandi, ammo o’ng yarim sharga ustunlik bor edi. O’ng yarim sharda sezilarli ta’sirga ega bo’lgan elektrodlarning yuqori ulushi, yuqori bashorat qilish aniqligi va elektrodlar olib tashlanganida dekodlash modellariga ko’proq ta’sir ko’rsatdi. Bu musiqa idrokida nisbiy o’ng lateralizatsiyani ko’rsatadigan oldingi tadqiqotlarni tasdiqladi.
Tadqiqotchilar yuqori temporal girusni (STG) musiqani idrok etishda ishtirok etadigan asosiy miya hududi sifatida aniqladilar. Ular ushbu mintaqada maxsus joylashgan 61 elektrodga ega bo’lgan bitta bemorning ma’lumotlari yordamida taniqli qo’shiqni muvaffaqiyatli qayta tiklashga muvaffaq bo’lishdi.
Bundan tashqari, tadqiqotchilar elektrodlarni funktsional xususiyatlariga ko’ra turli toifalarga ajratdilar. Uzluksiz elektrodlar, ehtimol, musiqaning uzluksiz yoki uzoq davom etadigan jihatlari bilan bog’liq neyron signallarni yozib oladi, o’ng ritmik elektrodlar esa musiqaning ritmik jihatlari bilan bog’liq bo’lib, vaqt va urish bilan bog’liq ma’lumotlarni olishi mumkin.
167 ta barqaror elektrodni dekodlash modelidan tanlab olib tashlash qo’shiqni qayta tiklashning aniqligiga sezilarli ta’sir ko’rsatmadi. Boshqa tomondan, 43 ta o’ng ritmik elektrodni olib tashlash qo’shiqni qayta tiklashning aniqligiga sezilarli salbiy ta’sir ko’rsatdi. Bu shuni ko’rsatadiki, ushbu elektrodlar tomonidan olingan musiqaning ritmik jihatlari bilan bog’liq bo’lgan neyron signallari qo’shiqni aniq qayta qurishda hal qiluvchi rol o’ynagan.
“Bizni dekodlash modellaridan barcha 167 ta “barqaror” elektrodlarni olib tashlash dekodlash aniqligiga ta’sir qilmaganidan hayratda qoldik (“faqatgina” 43 ta to‘g‘ri ritmik elektrodni olib tashlash bilan),” Bellier tushuntirdi. “Bu haqiqatan ham modelning ishlashiga qancha elektrodlar emas, balki qayd etilgan asabiy faoliyatda aks ettirilgan eshitish ma’lumotlari, shuningdek, bu elektrodlar qayerda joylashganligi ko’rsatib turibdi; Agar hohlasangiz, sifat miqdoridan ko‘ra”.
Tadqiqot odamlarga musiqa elementlarini nutq chiqishiga kiritish orqali yanada samaraliroq muloqot qilish imkonini beruvchi ilg’or miya-mashina interfeyslarini ishlab chiqishga hissa qo’shishi mumkin.
“Bu ajoyib natija”, dedi
Robert Nayt, UC Berkli psixologiya professori Helen Wills Neyrologiya instituti va tadqiqot hammuallifi. “Musiqa haqida men uchun bir narsa shundaki, u prosodiya va hissiy tarkibga ega. Miya apparati interfeysining butun sohasi rivojlanib borar ekan, bu sizga kerak bo’lgan, ALS yoki boshqa nogironlik yoki nutqni buzadigan nevrologik yoki rivojlanish kasalliklari bo’lgan odamlar uchun kelajakdagi miya implantlariga musiqa qo’shish yo’lini beradi.
“Bu sizga nafaqat lingvistik tarkibni, balki nutqning ba’zi prosodik mazmunini, ba’zi ta’sirlarni dekodlash qobiliyatini beradi. O’ylaymanki, biz haqiqatan ham kodni buzishni boshladik.
Tadqiqotning ogohlantirishlariga kelsak, Bellier shunday dedi: “O’tgan vaqtni o’ylab, bemorlar Pink Floydning ushbu qo’shig’i bilan qanchalik tanish bo’lganligi va eng muhimi, ularning musiqiy kelib chiqishi haqida ma’lumot to’plashni istardik. Ushbu ma’lumotlar bilan biz musiqachilarning asabiy faolligi qo’shiqni qayta tiklashda yuqori dekodlash aniqligiga olib keladimi kabi qiziqarli savollarni hal qilishimiz mumkin edi.
“Biz o’rganishda ko’ngilli bo’lgan bemorlarga, ayniqsa ular neyroxirurgik muolajadan o’tayotganlarida minnatdorchilik bildirmoqchimiz”, deya qo’shimcha qildi Bellier. “Ularsiz bu tadqiqotni amalga oshirish mumkin emas edi va ular har kuni o’zlari ishtirok etgan tadqiqot haqida eshitishlari mumkin emas, shuning uchun bu yoqimli ishora bo’lar edi.”
Izzattillo Islomov
