Известно, что современные устройства, предназначенные для обеспечения одно- или двусторонней связи между мозгом человека и компьютером и получившие название нейрокомпьютерного интерфейса, позволяют в определенной степени заменять отдельные функции организма. Так, благодаря подобным компьютерным технологиям люди с ограниченными возможностями могут контролировать функционирование тех или иных устройств силой мысли, достигая желаемой цели, например самостоятельно написав электронное письмо.
Группой исследователей во главе с Гернотом Мюллером-Путцем (Gernot Müller-Putz) из Института нейронной инженерии при Технологическом университете Граца (Institute of Neural Engineering at Graz University of Technology), Австрия, разработана новая компьютерная программа под названием «Brain Composer», посредством которой музыка может быть создана и представлена нотной партитурой лишь благодаря силе мысли.
Основой представленного метода является анализ и последующее моделирование когнитивных вызванных потенциалов P300. Известно, что вызванные потенциалы представляют собой биоэлектрические сигналы, появляющиеся с постоянными временными интервалами после определенных внешних воздействий. При этом основным методом выделения эндогенных событий, позволяющим проводить анализ когнитивных процессов, является исследование потенциала P300, реализация которого во многом обусловлена активным участием височно-лимбических и стволово-ретикулярных структур мозга. В целом, P300 — лишь часть сложного потенциала, возникающего в модели направленного внимания при выполнении когнитивной задачи.
Разработанный исследователями новый нейрокомпьютерный интерфейс при определенной степени подготовки и способности человека к сосредоточению на желаемой графической опции (буквы, ноты, паузы, аккорды, секвенции и т.п.) при ее появлении на экране монитора позволяет оценить происходящие при этом мгновенные изменения волновой активности мозга и зафиксировать выбранный человеком вариант. В экспериментальной апробации устройства «Brain Composer» приняли участие 18 любителей музыки и 1 профессионал композитор-кларнетист. Все испытуемые были здоровы. Любители музыки имели базовый уровень музыкального образования — каждый из них играл на каком-либо музыкальном инструменте, а также имел определенные знания в теории музыки.
Описывая результаты проведенного исследования, Г. Мюллер-Путц подчеркнул, что композиции, созданные на основе программы «Brain Composer», действительно могут быть услышаны, но что более важно — людям это нравится. Так, после непродолжительных тренировок каждый из участников экспериментальной апробации устройства начинал сочинять музыку и имел возможность видеть партитуру своих мелодий, а затем играть их. «Положительные результаты исследования, проведенного при участии физически здоровых людей, позволяют надеяться на возможное расширение целевой аудитории в будущем, адресуя применение таких творческих компьютерных технологий непосредственно лицам с ограниченными возможностями», — отметил Г. Мюллер-Путц.
- Graz University of Technology (2017) Brain composer: «Thinking» melodies onto a musical score. ScienceDaily, Sep. 11 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170911122654.htm).
- Pinegger A., Hiebel H., Wriessnegger S.C. et al. (2017) Composing only by thought: novel application of the P300 brain-computer interface. PLoS One, Sep. 6 [Epub. ahead of print].
Наталья Савельева-Кулик
