La mente de Google

La inteligencia artificial puede producir música que suene similar a las melodías que la gente escuchaba mientras les escaneaban el cerebro, según muestra un estudio colaborativo de Google y la Universidad de Osaka.

Al examinar la actividad cerebral de una persona, la inteligencia artificial (IA) puede producir una canción que coincida con el género, el ritmo, el estado de ánimo y la instrumentación de la música que el individuo escuchó recientemente.

Los científicos han "reconstruido" previamente otros sonidos de la actividad cerebral, como el habla humana, el canto de los pájaros y los relinchos de los caballos. Sin embargo, pocos estudios han intentado recrear la música a partir de señales cerebrales.

Ahora, los investigadores han construido un canal basado en inteligencia artificial, llamado Brain2Music, que aprovecha los datos de imágenes cerebrales para generar música que se asemeja a fragmentos cortos de canciones que una persona estaba escuchando cuando se escaneó su cerebro. Describieron el proceso en un artículo, publicado el 20 de julio en la base de datos preimpresa arXiv, que aún no ha sido revisado por pares.

Los científicos utilizaron escáneres cerebrales que se habían recopilado previamente mediante una técnica llamada resonancia magnética funcional (fMRI), que rastrea el flujo de sangre rica en oxígeno al cerebro para ver qué regiones están más activas. Los escaneos se obtuvieron de cinco participantes mientras escuchaban clips musicales de 15 segundos que abarcaban una variedad de géneros, incluidos blues, clásica, country, disco, hip-hop, jazz y pop.

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Utilizando una parte de los datos de imágenes cerebrales y clips de canciones, los investigadores primero entrenaron un programa de inteligencia artificial para encontrar vínculos entre las características de la música, incluidos los instrumentos utilizados y su género, ritmo y estado de ánimo, y las señales cerebrales de los participantes. Los investigadores definieron el estado de ánimo de la música utilizando etiquetas como feliz, triste, tierna, emocionante, enojada o aterradora.

La IA se personalizó para cada persona, estableciendo vínculos entre sus patrones únicos de actividad cerebral y varios elementos musicales.

Después de ser entrenada con una selección de datos, la IA pudo convertir los datos de imágenes cerebrales restantes, nunca antes vistos, en una forma que representara elementos musicales de los clips de canciones originales. Luego, los investigadores introdujeron esta información en otro modelo de IA desarrollado previamente por Google, llamado MusicLM. MusicLM se desarrolló originalmente para generar música a partir de descripciones de texto, como "una relajante melodía de violín respaldada por un riff de guitarra distorsionado".

MusicLM utilizó la información para generar clips musicales que se pueden escuchar en línea y se parecían con bastante precisión a los fragmentos de canciones originales, aunque la IA capturó algunas características de las melodías originales mucho mejor que otras.

"La coincidencia, en términos del estado de ánimo de la música reconstruida y la música original, fue de alrededor del 60%", dijo a WordsSideKick.com el coautor del estudio Timo Denk, ingeniero de software de Google en Suiza. El género y la instrumentación de la música original y reconstruida coincidían mucho más a menudo de lo que se esperaría por casualidad. De todos los géneros, la IA pudo distinguir con mayor precisión la música clásica.

"El método es bastante sólido en los cinco sujetos que evaluamos", dijo Denk. "Si tomas a una persona nueva y le entrenas un modelo, es probable que también funcione bien".

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En última instancia, el objetivo de este trabajo es arrojar luz sobre cómo el cerebro procesa la música, dijo el coautor Yu Takagi, profesor asistente de neurociencia computacional e inteligencia artificial en la Universidad de Osaka en Japón.

Como era de esperar, el equipo descubrió que escuchar música activaba regiones del cerebro en la corteza auditiva primaria, donde las señales de los oídos se interpretan como sonidos. Otra región del cerebro, llamada corteza prefrontal lateral, parece ser importante para procesar el significado de las canciones, pero esto debe ser confirmado por más investigaciones, dijo Takagi. También se sabe que esta región del cerebro participa en la planificación y la resolución de problemas.

Curiosamente, un estudio anterior encontró que la actividad de diferentes partes de la corteza prefrontal cambia dramáticamente cuando los raperos de estilo libre improvisan.

Estudios futuros podrían explorar cómo el cerebro procesa la música de diferentes géneros o estados de ánimo, añadió Takagi. El equipo también espera explorar si la IA podría reconstruir la música que las personas sólo imaginan en sus cabezas, en lugar de escuchar.

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Carissa Wong es una reportera independiente y tiene un doctorado en inmunología del cáncer de la Universidad de Cardiff, en colaboración con la Universidad de Bristol. Anteriormente fue redactora de la revista New Scientist que cubría salud, medio ambiente, tecnología, naturaleza y vida antigua, y también escribió para MailOnline.

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