Исследователи сделали важное открытие, используя модель искусственной нейронной сети, и заявили, что музыкальный инстинкт может возникнуть естественным путем в человеческом мозге. Анализируя различные звуки природы с помощью Google AudioSet, команда ученых обнаружила, что определенные нейроны в сети избирательно реагировали на музыку, имитируя поведение слуховой коры реального мозга. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Это спонтанное поколение музыкальных селективных нейронов указывает на то, что наша способность обрабатывать музыку может быть врожденной когнитивной функцией, сформировавшейся в результате эволюционной адаптации для лучшей обработки звуков природы.
Музыка, которую часто называют универсальным языком, является общим компонентом всех культур. Тогда может ли «музыкальный инстинкт» быть чем-то, что в некоторой степени является общим, несмотря на обширные экологические различия между культурами?
Исследовательская группа под руководством профессора Хавунга Юнга (Hawoong Jung) с факультета физики объявила, что определила принцип, по которому музыкальные инстинкты возникают в человеческом мозгу без специального обучения, используя модель искусственной нейронной сети.
Ранее многие исследователи пытались выявить сходства и различия между музыкой, существующей в различных культурах, и пытались понять происхождение универсальности. Статья, опубликованная в научном журнале Science, показала, что музыка создается во всех этнографически различных культурах и что используются схожие формы битов и мелодий. Нейробиологи ранее также выяснили, что за обработку музыкальной информации отвечает определенная часть человеческого мозга, а именно слуховая кора.
Команда профессора Юнга использовала в этом исследовании модель искусственной нейронной сети, чтобы показать, что когнитивные функции для музыки формируются спонтанно в результате обработки слуховой информации, полученной от природы, без обучения музыке.
Исследовательская группа использовала AudioSet, крупномасштабную коллекцию звуковых данных, предоставленную Google, и научила искусственную нейронную сеть запоминать различные звуки. Интересно, что ученые обнаружили, что определенные нейроны в сетевой модели избирательно реагируют на музыку.
Другими словами, ученые наблюдали спонтанную генерацию нейронов, которые минимально реагировали на различные другие звуки, например звуки животных, природы или машин, но демонстрировали высокий уровень реакции на различные формы музыки, включая как инструментальную, так и вокальную.
Нейроны в модели искусственной нейронной сети продемонстрировали такое же реактивное поведение, как и нейроны в слуховой коре реального мозга. Например, искусственные нейроны меньше реагировали на звуки музыки, которые были обрезаны на короткие интервалы и перекомпонованы.
Это указывает на то, что спонтанно генерируемые музыкально-селективные нейроны кодируют временную структуру музыки. Это свойство не ограничивалось конкретным музыкальным жанром, а проявлялось в 25 различных жанрах, включая классику, поп, рок, джаз и электронику.
Кроме того, было обнаружено, что подавление активности музыкальных селективных нейронов значительно ухудшает когнитивную точность восприятия других естественных звуков. То есть нейронная функция, обрабатывающая музыкальную информацию, помогает обрабатывать другие звуки, и эта «музыкальная способность» может быть инстинктом, сформировавшимся в результате эволюционной адаптации, приобретенной для лучшей обработки звуков природы.
Профессор Хавун Юнг, являющийся консультантом в исследовании, комментирует: «Результаты нашего исследования предполагают, что эволюционное давление способствовало формированию универсальной основы для обработки музыкальной информации в различных культурах».
Что касается значимости исследования, то он пояснил: «Мы надеемся, что эта искусственно созданная модель с человеческой музыкальностью станет оригинальной моделью для различных приложений, включая создание музыки с помощью искусственного интеллекта, музыкальную терапию и исследования в области музыкального познания».
«Однако это исследование не принимает во внимание процесс развития, который следует за изучением музыки, и следует отметить, что эта работа посвящена основам обработки музыкальной информации на раннем этапе развития», – заключает автор исследования.
Авторы другого исследования утверждают, что музыкальные предпочтения отражают моральные ценности
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
