Una nuova interfaccia cervello-computer permette di comporre musica con la forza del pensiero

Sono state usate interfacce cervello-computer (brain-computer interfaces, BCI) per aiutare le persone con disabilità fisiche a controllare protesi progettate per essere mosse con il pensiero, consentendo loro, ad esempio, di navigare su internet e scrivere e-mail.

Il lavoro condotto dal progetto MOREGRASP e dalla borsa di ricerca “Feel Your Reach”, entrambi sostenuti dall’UE, è confluito nei risultati ottenuti da un team di ricercatori, coordinati dall’esperto di interfacce cervello-computer, Gernot Müller-Putz dell’Istituto di ingegneria neurale della TU Graz. Il team ha appena pubblicato un articolo che dimostra che il pensiero può alimentare il trasferimento di musica dal cervello del compositore a una partitura.

Il gruppo impegnato nel progetto “Brain Composer” ha sviluppato un metodo BCI affermato in grado di trasferire il pensiero in un testo, conosciuto come il potenziale evento-correlato P300. Si tratta di un modello molto conosciuto nell’ellettroencefalogramma (EEG) usato per molte diverse applicazioni di interfaccia cervello-computer, come i controllori ambientali, i browser web o per dipingere. Il team ha adattato il modello P300 per comporre musica.

Il sistema Brain Composing progettato consiste in tre parti: il sistema di acquisizione EEG, il software di controllo P300 e il software per comporre musica. Per l’acquisizione del segnale, il team ha usato un sistema di acquisizione del biosegnale senza gel. Inoltre, un sistema di controllo universale con interfaccia cervello-computer basato sul P300 è stato collegato a un potente software di composizione musicale open-source, MuseScore 1.3. Diciassette partecipanti (tutti capaci di suonare uno strumento) e un compositore professionista hanno ricevuto una formazione sull’utilizzo dell’applicazione, svolgendo successivamente attività di copiatura di scrittura, copiatura di composizione e composizione libera con il sistema, “pensando” le melodie su una partitura musicale.

Seguendo le linee guida di progettazione incentrata sull’utente, i ricercatori hanno studiato l’efficienza, l’efficacia e i criteri soggettivi in termini di soddisfazione, divertimento, frustrazione e attrattiva. Il gruppo di partecipanti ha raggiunto una media di precisione alta: 88,24 % (copiatura di scrittura), 88,58 % (copiatura di composizione) e 76,51 % (composizione libera). Il compositore professionista li ha superati: 100 % (copiatura di scrittura), 93,62 % (copiatura di composizione) e 98,20 % (composizione libera). La valutazione soggettiva dei criteri ha rivelato che gli utenti erano altamente soddisfatti dell’applicazione, che può essere vista in azione nel video “Sheet Music by Mind”.

L’articolo spiega che questo è il primo passo verso un sistema di composizione musicale per persone con disabilità gravi. Alla luce del feedback ricevuto dai partecipanti, il team ha messo a punto il software sviluppato. L’articolo spiega che questo è il primo passo verso, “(…) un sistema di composizione come strumento di intrattenimento e, soprattutto, di espressione per persone con disabilità gravi”.

L’obiettivo del progetto MOREGRASP (Restoration of upper limb function in individuals with high spinal cord injury by multimodal neuroprostheses for interaction in daily activities) è quello di sviluppare un’interfaccia utente non invasiva, adattabile, multimediale, con un’interfaccia cervello-computer per il controllo intuitivo di un motore semi-autonomo e neuroprotesi per afferrare per aiutare le persone con una lesione al midollo spinale nelle attività di tutti i giorni.

Per maggiori informazioni, consultare:
Sito web del progetto