Como cientistas recriaram canção do Pink Floyd a partir de ondas cerebrais

A importância da apreciação musical para a experiência humana já é bastante conhecida pelos cientistas. As dinâmicas cerebrais envolvidas nessa apreciação, no entanto, eram desconhecidas. Agora, um novo trabalho de pesquisadores da Universidade de Berkeley, na Califórnia, liderados pelo cientista de pesquisa computacional Ludovic Bellier, conseguiu mapear como nosso cérebro reage quando escutamos uma música.

No estudo, recém-publicado no periódico científico PLOS Biology, os pesquisadores conseguiram recriar com sucesso uma versão reconhecível de “Another Brick in the Wall, Part. 1”, clássico do Pink Floyd presente no álbum The Wall, a partir de gravações neurais diretas. Isso significa que nosso cérebro é capaz de reconstruir a canção ouvida, com todas as variações de tonalidade, harmonia, ritmos e timbres.

Para chegar a esse resultado, os pesquisadores colocaram 2.668 eletrodos sobre o cérebro de 29 pacientes, e acompanharam as atividades registradas enquanto eles ouviam a clássicos do rock. A atividade de 347 eletrodos estava diretamente relacionada à música, e estes estavam localizados sobre três regiões cerebrais específicas, localizadas no lado direito do cérebro: o giro temporal superior (STG, da sigla em inglês), o córtex motor (SMC) e o giro frontal inferior (IFG). Os cientistas usaram modelos de reconstrução de estímulos já testados com sucesso na reprodução da voz humana falada.

De acordo com o estudo, pesquisas anteriores já haviam mostrado que a modelagem computacional poderia ser usada para decodificar e reconstruir a fala, mas faltava um modelo preditivo para a música, capaz de identificar elementos como a tonalidade da canção, a harmonia e o ritmo, e perceber com precisão quais regiões do cérebro eram capazes de processar o som.

Para descobrir quais regiões e quais elementos da música eram mais importantes, a equipe executou a análise de reconstrução após remover os diferentes dados e comparou as reconstruções com a música real. Anatomicamente, eles descobriram que as reconstruções foram mais afetadas quando os eletrodos do giro temporal superior direito foram removidos, resultando em reproduções piores. Ou seja, essa região tem papel fundamental na percepção musical.

Segundo os pesquisadores, as descobertas podem ajudar a fundamentar análises e estudos relacionados a futuras interfaces entre máquinas e cérebros humanos e no processo de decodificação da atividade neural.