Je breinreacties op #muziek onthullen of je...

Door methoden van computationele muziekanalyse en machinaal leren toe te passen op hersenbeeld vormingsgegevens die zijn verzameld tijdens het luisteren naar muziek, konden de onderzoekers met een aanzienlijke nauwkeurigheid voorspellen of de luisteraars muzikanten waren of niet.

Resultaten van muzikale training

Deze resultaten benadrukken de opvallende impact van muzikale training op onze neurale respons op muziek in de mate waarin de hersenen van niet-muzikanten onderscheidende muzikanten zijn, ondanks andere onafhankelijke factoren zoals muzikale voorkeur en bekendheid. Het onderzoek onthulde ook dat de hersengebieden die het best musicus kunnen voorspellen, voornamelijk voorkomen in de frontale en temporale gebieden van de rechterhersenhelft van de hersenen. Deze bevindingen komen overeen met eerder werk over hoe het brein bepaalde akoestische eigenschappen van muziek verwerkt, evenals intonatie in spraak.

Studie met fMRI

De studie maakte gebruik van functionele magnetische resonantie beeldvormende (fMRI) hersengegevens verzameld door het team van professor Elvira Brattico aan de universiteit van Aarhus. De gegevens zijn verzameld van 18 muzikanten en 18 niet-muzikanten terwijl ze aandachtig naar muziek van verschillende genres luisterden. Computationele algoritmen werden toegepast om muzikale kenmerken uit de gepresenteerde muziek te extraheren.

Pasi Saari:

"Een nieuw kenmerk van onze benadering was dat we, in plaats van te vertrouwen op statische representaties van hersenactiviteit, modelleerden hoe muziek in de hersenen in de loop van de tijd werd verwerkt. Het was opmerkelijk dat de temporele dynamiek de resultaten opmerkelijk verbeterde."

Machine learning

Als de laatste stap van het modelleren, gebruikten de onderzoekers machine learning om een model te vormen dat muzikaliteit voorspelt uit een combinatie van hersengebieden. Het machine-leermodel kon het luistergenot van de luisteraar voorspellen met een nauwkeurigheid van 77%, een resultaat dat vergelijkbaar is met vergelijkbare onderzoeken naar deelnemersclassificatie met, bijvoorbeeld, klinische populaties van hersenbeschadigde patiënten. De gebieden waar het verwerken van muziek het muzikaal vakgebied het best voorspelde, bevonden zich meestal in de rechterhersenhelft, en omvatten gebieden die eerder werden geassocieerd met betrokkenheid en aandacht, verwerking van muzikale conventies en verwerking van muziekgerelateerde geluidskenmerken (bijvoorbeeld toonhoogte en tonaliteit).

Iballa Burunat, postdoctoraal onderzoeker:

"Deze gebieden kunnen worden beschouwd als kernstructuren in muziekverwerking die het meest worden beïnvloed door intensieve, levenslange muzikale training. In deze gebieden was de verwerking van functies op een hoger niveau, zoals tonaliteit en puls, de beste voorspeller van muzikaal vakmanschap, wat suggereert dat muzikale training vooral de verwerking van deze aspecten van muziek beïnvloedt. De nieuwigheid van onze aanpak is de integratie van computationele akoestische functie-extractie met functionele neuro imaging-metingen, verkregen in een realistische muzikale omgeving en rekening houdend met de dynamiek van neurale verwerking. Het vormt een belangrijke bijdrage die de recente hersenleestoepassingen aanvult, die deelnemersinformatie ontleden uit hersenactiviteit in realistische omstandigheden."

Bron: Daily Science