Исследователи из Национального университета Сеула восстановили общий ход знакомых мелодий по сигналам мозга десяти пациентов с эпилепсией. Участники мысленно продолжали услышанные песни, а модель определяла относительную высоту нот. Результаты опубликованы в августе 2026 года в журнале eNeuro. Электроды установили на поверхности мозга по медицинским показаниям.

На независимом тесте модель правильно распознавала отдельные относительные ноты в среднем в 26,7% случаев. Случайное угадывание среди шести вариантов дало бы 16,7%. Когда предсказанные ноты выстроили в последовательности, корреляция восстановленного контура с исходным достигла 0,67.

Мелодия как рисунок интервалов

Относительная высота показывает, как ноты соотносятся друг с другом: например, следующая звучит выше или ниже предыдущей. Такой рисунок сохраняется, если перенести мелодию в другую тональность. Поэтому песню можно узнать, даже если её исполняют выше или ниже.

В исследовании проверяли пять знакомых детских песен в трёх тональностях. Для каждой мысленно представляемой ноты модель выбирала один из шести классов звукоряда: до, ре, ми, фа, соль или ля. Си исключили, потому что примеров для этого класса было мало. Данные последней сессии не использовали при обучении, поэтому проверка проходила на записи, которой модель раньше не видела.

С абсолютной высотой, то есть точной частотой звука, модель справлялась не лучше случайного выбора. Разницу можно представить на простом условном примере: последовательность «вверх, ещё вверх, вниз» останется той же, если начать её с другой ноты, хотя сами частоты изменятся. Именно такой относительный рисунок, а не конкретные звуки, распознавала модель.

«Восстановить мелодию» в этой работе не значит получить её аудиозапись или безошибочно назвать каждую ноту. Исследователи упорядочили отдельные предсказания относительной высоты и оценили форму получившейся линии. В отдельных нотах оставались ошибки, но общий восходящий и нисходящий ход часто сохранялся.

Результат пока ограничен знакомыми песнями

Авторы называют работу проверкой концепции. Участники слушали знакомые песни, а затем мысленно представляли их продолжение. Исследование не показывает, что таким способом можно распознавать новые мелодии, спонтанную импровизацию или музыку, которую человек прежде не слышал.

Записи получили с помощью электрокортикографии: электроды находились непосредственно на поверхности мозга. Обычные носимые устройства в исследовании не проверяли. Анализ охватывал один октавный диапазон, а сигнал усредняли в окнах по 0,5 секунды, что ограничивало точность отслеживания изменений во времени. Участников просили не двигаться и наблюдали за ними, но без электромиографических записей нельзя полностью исключить слабую двигательную активность во время мысленного напевания.

Пока метод позволяет уловить форму знакомой мелодии, а не прочитать музыку нота за нотой. Авторы указывают, что для дальнейших проверок нужны новые мелодии, более широкий диапазон высот и более точная работа со временем. Результаты исследования можно сопоставить с требованиями к подготовке научной статьи, однако сама работа не заявляет о готовом устройстве для повседневного применения.

Схема показывает, как сигналы мозга преобразуют в последовательность относительных высот и затем в общий восходящий или нисходящий контур знакомой мелодии.

Фото: KOS Chiropractic Integrative Health / Pexels