Unser Gehirn-computer-Schnittstellen-Technologie verwendet Musik, um Leute glücklich zu machen

Ob es die Musik, die wurde im radio gespielt wird, wenn Sie traf Ihren partner oder den ersten song Ihrer baby-Tochter, die lächelte, und für viele von uns ist Musik ein zentraler Bestandteil des Lebens. Und es ist kein Wunder—es gibt erhebliche wissenschaftliche Belege dafür, dass Föten Erfahrung klingt, während in der Gebärmutter, d.h. Musik kann uns beeinflussen, noch bevor wir geboren werden.

Musik kann lassen Sie uns mit einem Gefühl von transzendentaler Schönheit oder stellen Sie uns erreichen, für die Ohrstöpsel. In der Tat, es ist fast einmalig unter den die Kunst in Ihrer Fähigkeit, schnell zu generieren, die eine unglaublich Breite Palette von starken Emotionen. Aber was passiert in unserem Gehirn und Körper, wenn wir emotional reagieren auf Musik schon lange ein bisschen ein Rätsel. Ein Rätsel, das Forscher erst vor kurzem angefangen haben zu erforschen und zu verstehen.

Aufbauend auf dieses wachsende Verständnis, das wir entwickelt haben neuronale Technologie—eine Kombination von hardware-und software-Systeme, die in Wechselwirkung mit dem menschlichen Gehirn, die unsere emotionale Interaktion mit der Musik.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass das hören von Musik führt zu Veränderungen in der Aktivität in der core-Gehirn-Netzwerke bekannt zu untermauern unsere Erfahrung von Emotionen. Diese Netze umfassen den tiefen Hirnregionen wie die amygdala, Kleinhirn und gyrus cinguli. Aber Sie bestehen auch aus kortikalen Bereichen auf der Oberfläche des Gehirns, einschließlich des auditorischen cortex, posterioren temporalen Kortex und des präfrontalen Kortex.

Wir wissen auch, dass Musik die Fähigkeit hat, die Art und Weise beeinflussen, in der der Körper verhält. Unsere Herzfrequenz steigt, als wir hören spannende Musik, während unser Blutdruck kann gesenkt werden durch ruhige, entspannende Musik. Beängstigend Musik, auf der anderen Seite, kann uns Schweiß und erhöhen Gänsehaut.

Die Art und Weise, in der das Gehirn reagiert auf Musik gemessen werden kann, die modernen neuronalen Technologie. Zum Beispiel, änderungen in, wie glücklich oder unglücklich wir uns fühlen, spiegeln sich in der Hirnaktivität in den präfrontalen cortex. Dies kann gemessen werden durch das Elektroenzephalogramm (EEG), die Spuren und Aufzeichnungen, die Gehirn-Wellen-Muster über sensoren platziert auf der Kopfhaut. Wir können auch Messen, änderungen in unserer Ebene von Aufregung oder Angst, die durch die Messung der Herzfrequenz.

Neurotechnologie der Musik

Forscher sind zunehmend Experimentieren mit neuen Möglichkeiten, neuronale Technologie kann verwendet werden, um unsere Interaktionen mit Kunst und Musik. Zum Beispiel, ein Aktuelles Projekt erforscht, wie neuronale Technologie kann verwendet werden, um zu verbessern, eine Tanz-performance durch Anpassung der Inszenierung an die Emotionen der Tänzer.

Die Möglichkeit der Erfassung und Messung von physiologischen Daten korreliert werden können mit emotionalen Zuständen öffnet auch die Tür für die Entwicklung neuer Technologien für Gesundheit und Wohlbefinden. Wir sind daran interessiert, Systeme zu entwickeln, die überwachen können, die Aktivität im Gehirn und diese Informationen benutzen, um Musik produzieren zu ändern, wie wir fühlen.

Zum Beispiel, stellen Sie sich ein Gerät, das erkennen kann, wenn Sie fallen in einen Zustand der depression (wie bewiesen, zum Beispiel durch die anunusual spiking-Aktivität im EEG), und diese Informationen verwenden, um trigger einen Algorithmus, generiert maßgeschneiderte Musik zu machen, die Sie glücklicher fühlen. Dieser Ansatz ist wahrscheinlich, um wirksam zu sein. In der Tat, neue Forschung hat gezeigt, in einer großen meta-Analyse von 1,810-Musik-Therapie-Patienten, dass die Musik reduzieren kann, depression Ebenen.

Wir haben vor kurzem ein großes Forschungsprojekt, bei dem wir gebaut ein proof-of-concept-system tut genau dies. Wir setzen gemeinsam ein Forschungs-team bestehend aus Neurowissenschaftlern, biomedizinische Ingenieure, Musiker und Ton-Ingenieure, um zu erkunden, wie die verschiedenen Arten von Musik verändern unsere Emotionen. Wir haben dieses wissen um den Aufbau von Gehirn-computer-Musik-interface, ein system, das Uhren für bestimmte Muster der Hirnaktivität in Verbindung mit den verschiedenen Emotionen. Anschließend entwickelten wir algorithmen zur Erzeugung von Musik zielt auf eine Veränderung unserer Emotionen.

Wir zum ersten mal erforscht die Neurowissenschaft untermauern, wie unser Gehirn und Körper reagieren auf Musik. In einer Serie von Studien untersuchten wir, wie unsere EEG, Herzfrequenz und andere physiologische Prozesse verändern, wie wir Musik hören, weckt bestimmte Emotionen. Wir verwendeten auch Gehirn-scans (fMRT) zu untersuchen, Aktivität tiefer in unsere Gehirne.

Wir finden eine Reihe von wichtigen neuronalen und physiologischen Prozessen beteiligt werden emotionale Reaktionen auf Musik. Zum Beispiel, fanden wir, zusätzliche Beweise zur Unterstützung der etablierten hemisphärische Valenz-Hypothese, die beschreibt, wie die Aktivität unterscheidet sich zwischen den linken und rechten Hälften des Gehirns, wie wir Sie erleben, emotion—mit der linken Hemisphäre mehr aktiv, während positive emotionale Erfahrungen.

Wir fanden auch Beweise dafür, dass die kortikale Aktivität erfasst im EEG spiegelt die Veränderungen in der Aktivität im inneren Regionen des Gehirns, wie der amygdala. Dies deutet darauf hin, dass das EEG kann in Zukunft verwendet werden, zur Schätzung der Aktivität in einigen sub-kortikalen Regionen des Gehirns.

Diese Arbeit hat uns auch gelehrt darüber, wie Musik beeinflusst unsere Emotionen. Zum Beispiel haben wir festgestellt, wie das tempo der Musik-acts nicht nur erhöhen das Niveau der Aufregung war, durch einen listener, sondern auch die Höhe der Freude erlebt, die von der Hörer—mit einem höheren tempo führt zu mehr Freude.

Wir gingen dann weiter zu entwickeln, eine Musik-generation-system in der Lage, eine Breite Palette an Emotionen in den Hörer. Diese Algorithmische Komposition-system ist in der Lage, Musik zu Komponieren in Echtzeit, um bestimmte Emotionen. Das daraus resultierende brain-computer music-Schnittstelle ist die weltweit erste demonstration dieser Technik und wurde getestet bei gesunden Teilnehmern und in einer kleinen Fall-Studie, mit der eine Person mit der Huntington-Krankheit, mit guten Erfolg.

Dieses system hat zahlreiche potenzielle Anwendungen, einschließlich Musiktherapie und Musikpädagogik. Es könnte auch helfen, die Entwicklung von neuen künstlerischen und therapeutischen Systeme.