Det låter inte som på skivan – New York Times beskriver det som att det låter som om musiken spelades under vatten – men med god vilja går det faktiskt att urskilja orden ”all in all it was just another brick in the wall”.
Materialet i studien, som publicerades i den vetenskapliga tidskriften PLOS Biology i tisdags, samlades in genom att ha en grupp på 29 epilepsipatienter vid Albany Medical Center in den amerikanska delstaten New York lyssna på samma låt och avläsa deras hjärnor.
Avläsningen skedde 2009–2015 och gjordes på epilepsipatienter som i sin epilepsibehandling hade fått ett antal elektroder inplanterade i hjärnan.
Ord och melodi
Forskarteamet, som leddes av neurologen Robert Knight vid University of California, Berkeley, valde låten Another Brick in the Wall (Part 1) för att den bara har 41 sekunder sång och över två minuter instrumentalmusik, vilket ger tillfälle att analysera hur hjärnan hanterar å ena sidan ord och andra sidan melodi.
Det har tidigare klarlagts att musik och ord bearbetas på olika sätt. Till exempel kan en del strokepatienter som har svårt att tala uttrycka sig tydligt om de sjunger i stället för pratar.
En annan orsak till att valet föll på Pink Floyd var att det var viktigt att patienterna gillade musiken. Om patienterna hade sagt att de inte vill lyssna skulle det ha påverkat avläsningsresultatet, säger neurologen Gerwin Schalk, en av dem som samlade in data från patienter, till New York Times.
Skärpa i ljudbilden
För att ljudbilden inte skulle bli alltför suddig behövs tillräckligt mycket information. Forskarna i teamet använde sig av 128 frekvensområden och lärde upp 128 datamodeller som tillsammans bygger upp låten.
De 29 patienter som deltog i studien hade sammanlagt 347 elektroder inplanterade i temporalloben, men forskarna började med att köra data från fyra patienter genom sina modeller på ett sätt som tidigare använts för taligenkänning, men inte musik. Var och en av patienternas låtversioner gick att känna igen, men de var alla olika.
Forskargruppen antar att placeringen av patienternas elektroder i hjärnan påverkade resultatet, men neurologerna hade inte tillgång till information om vilka av patienterna som eventuellt själva var musiker eller hur bekant sången var för dem, så en sådan analys av resultatet var inte möjlig.
Genom att kombinera resultatet från samtliga 29 patienter kunde teamet ändå få fram en tydligare ljudbild av låten.
Lika tydlig som en dekonstruerad version av Another Brick in the Wall blev den hjärnavlyssnade låten ändå inte, men den dekonstruerade versionen visar hur det kunde låta.
Banbrytande studie
Det är första gången som data från intrakraniell elektroencefalografi (iEEG), alltså elektroder som är inplanterade i hjärnan, direkt har använts till att rekonstruera en låt så att den går att känna igen.
Andra grupper arbetar med samma område i hjärnan, men utan elektroder inne i huvudet utan till exempel med hjälp av magnetresonans som läser av hjärnaktivitet, vilket gör det möjligt att undersöka ett större antal patienter. Den färska amerikanska studien visar ändå att ett begränsat antal elektroder kan ge exakt information.
Framsteg på det här området kan bidra till att utveckla hjälpmedel för kommunikation för människor som inte kan tala.
