Команда корейских исследователей из института KAIST использовала модель искусственной нейронной сети, чтобы определить принцип, которому мог бы соответствовать «музыкальный инстинкты» в мозге. Если это именно инстинкт, он должен быть буквально прошит в нейросети еще до всякого обучения.

Ученые давно пытались выявить сходства и различия музыки, существующей в разных культурах, и понять происхождение универсальности музыкального восприятия. Работа, выполненная в 2019 году, показала, что музыка создается во всех этнографических культурах на Земле. Причем во всех используются схожие формы битов и мелодий. Нейробиологи также узнали, что за обработку музыкальной информации отвечает определенная часть человеческого мозга - слуховая кора.

Команда корейских ученых использовала модель искусственной нейронной сети, чтобы показать, что когнитивные функции при восприятии музыки работают спонтанно, как функция обработки слуховой информации, полученная от природы, безо всякого специального обучения музыке.

Исследовательская группа использовала AudioSet, крупномасштабную коллекцию звуковых данных, предоставленную Google, и научила искусственную нейронную сеть запоминать различные последовательности звуков. Ученые показали, что определенные нейроны в сетевой модели избирательно реагируют на музыку. Они наблюдали спонтанно сформировавшейся набор нейронов, которые почти ни на что не реагировали кроме музыки.

Например, крики животных или гудки машин. При этом набор «музыкальных» нейронов демонстрировал высокий уровень реакции на самые разные формы музыки, и инструментальной, и вокальной. Нейроны в модели искусственной нейронной сети продемонстрировали такое же реактивное поведение, как и нейроны в слуховой коре реального мозга.

Было обнаружено, что подавление активности «музыкальных» нейронов значительно ухудшает когнитивную точность восприятия других естественных звуков. То есть нейронная функция, обрабатывающая музыкальную информацию, помогает обрабатывать и другие звуки, например, речь.

Ученые считают, что этот «музыкальный инстинкт» может быть сформирован в результате эволюционной адаптации, целью которой была лучшая обработки звуков окружающего мира. Профессор Юнг, который консультировал работу, сказал: «Результаты исследования предполагают, что эволюционное давление способствовало формированию универсальной основы для обработки музыкальной информации в различных культурах».

Он пояснил значение исследования: «Мы надеемся, что эта искусственно созданная модель человеческой музыкальности будет полезна для самых разных приложений, включая создание музыки с помощью искусственного интеллекта, музыкальную терапию и исследования в области музыкального познания».

Он также прокомментировал ограничения работы: «Однако это исследование не принимает во внимание процесс развития, который происходит при занятиях музыкой, а мы хорошо знаем как меняется музыкальное восприятие при таких занятиях».