Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Crean composiciones musicales por medio de señales cerebrales

Con Brain-Score, una herramienta que utiliza señales del electroencefalograma (EEG) en tiempo real, se pueden crear composiciones sonoras a partir de la actividad cerebral del ser humano.

Manizales, 02 de noviembre de 2018Agencia de Noticias UN-

Interfaz de adquisición de las señales EEG.

Sistema creado por investigadores de las universidades Nacional Sede Manizales y de Caldas.

Dispositivo de adquisición de señales biológicas.

Fragmentos de composición atonal.

Este dispositivo genera información en tiempo real.

Las señales se traducen en composiciones musicales.

El sistema fue desarrollado por los grupos de Control y Procesamiento Digital de Señales, de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede de Manizales, y de Investigación Entorno Sonoro y Visual, de la Universidad de Caldas.

En la primera etapa se adquieren las señales del EEG por medio de un dispositivo Open BCI, que convierte órdenes del cerebro en señales de bioelectricidad. Luego se realiza un control consciente y otro inconsciente de las personas que utilizan el sistema.

Esta información es procesada y enviada al sistema de composición desarrollado en el software MAX/MSP, que permite interpretar los datos de los estados cerebrales en estructura de música atonal (comportamiento musical sin secuencia de tonos).

El estudiante Frank Yesid Zapata Castaño, de la Maestría en Ingeniería - Automatización Industrial de la U.N. Sede Manizales, explica que para que el sistema funcione se debe poner sobre la cabeza un dispositivo de adquisición de señales biológicas (casco) mientras se observa un estímulo visual (parpadeo) en la pantalla de un computador.

Después, por medio del sistema Brain-Score, las señales se traducen en composiciones musicales que pueden ser escuchadas al instante. “Mientras que la persona tenga el casco puesto se generan diferentes composiciones armónicas como la fusa y la corchea (figuras musicales), con un ritmo entre 31,25 y 250 milisegundos”, manifiesta el investigador.

Los datos obtenidos del EEG y procesados a través de la interfaz cerebro- ordenador (BCI) son utilizados para controlar un sistema de interfaces gráficas que representan las notas musicales y generan estructuras creativas de composición atonal por medio de la manipulación de datos MIDI, propios del sistema, que finalmente se traducen en instrumentos musicales digitales, tales como sintetizadores y máquinas de sampling, entre otros.

Pruebas y resultados

Una de las técnicas más utilizada para monitorear la actividad cerebral es la electroencefalografía (EEG); aunque sus señales contienen baja resolución espacial, condicionada al número de electrodos utilizados, poseen alta información temporal que permite identificar cambios o dinámicas frente a un estímulo visual. Además esta técnica no es invasiva, es de bajo costo y portable.

Después de las grabaciones y las pruebas realizadas con diferentes usuarios, entre ellos estudiantes universitarios, los investigadores extrajeron los archivos MIDI generados, mediante el análisis y la síntesis estructural de las composiciones obtenidas, y concluyeron que estas piezas poseen una estructura de música atonal, es decir sin una relación de los tonos.

Este prototipo extrae fragmentos de composición atonal, de los que se puede sacar puntuación para usuarios con o sin experiencia musical.

“El sistema Brain-Score se pensó como síntesis de la teoría de música atonal contenida en Forte (acotación interpretativa), y además posee las características propias de una pieza de este tipo y dinámicas en el tiempo a través de pausas y cambios en el ritmo en texturas homofónicas o polifónicas”, indica el estudiante Zapata Castaño.

El investigador detalló que en ambas piezas musicales (homofónicas o polifónicas), según la experiencia musical del usuario, su entrenamiento con la interfaz, el comportamiento de sus ondas cerebrales y sus estados conscientes e inconscientes, se determina el comportamiento de la composición atonal, con representación sonora generada en tiempo real.

Prototipo pionero

Este prototipo es pionero en Manizales en identificar comportamientos cerebrales a través de la música. Los investigadores seguirán trabajando para mejorar la herramienta entre el sistema de adquisición de las señales cerebrales y el comportamiento musical.

Los investigadores aseguran que los sistemas cerebro-máquina permiten utilizar estos datos en tiempo real, con lo cual se pueden crear composiciones sonoras conscientes a partir de los diferentes estados en los que puede permanecer un ser humano, representados en variaciones que se pretenden explorar con la elaboración de este proyecto, por ejemplo en personas con discapacidad motora.

(Por: fin/JDMP/MLA/LOF
)
N.° 514

Otras noticias

ViveLab es un proyecto desarrollado por la U.N. y la Alcaldía Mayor de Bogotá.

Ciencia & Tecnología

noviembre 16 de 2018

ViveLab y Alcaldía de Bogotá, premiadas por innovación pública digital

Una aplicación desarrollada por este proyecto de la Universidad Nacional de...

Para realizar la película <i>Interestelar</i>, el director Christopher Nolan contó con la asesoría del físico teórico estadounidense Kip Thorne. Fotos: archivo Unimedios.

Ciencia & Tecnología

noviembre 16 de 2018

Interestelar, una película con mucha física

Aunque no es el primer filme que trata sobre temas que involucran ciencias como...

El <em>software</em> se creó en la U.N. Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

noviembre 16 de 2018

Software estudia comportamiento magnético de materiales

Este programa, denominado Vegas, construye, simula y analiza las propiedades...

El doctor William Otero Regino, reconocido por la Academia Nacional de Medicina de Colombia como el mejor docente clínico del país.  Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios

Educación

noviembre 15 de 2018

El mejor docente clínico del país es de la U.N.

El doctor William Otero Regino, profesor titular de Medicina y coordinador de...

Solo durante 2012 el ICA reportó la erradicación de 745.000 plantas de plátano afectadas por moko en el país. Fotos: María José Truke.

Desarrollo Rural

noviembre 15 de 2018

Enfermedad del moko es capaz de evolucionar para diseminarse en musáceas

Algunas de sus cepas en cultivos de plátano hartón y banano Gros Michel de...

El 80 % de la población del continente africano tiene menos de 20 años. Fotos: archivo Unimedios.

Política & Sociedad

noviembre 15 de 2018

“El futuro de la humanidad está en África”

A pesar de su historia de colonialismo, el continente aún cuenta con el 33 % de...

Estudiantes del Peama de la U.N. Sede Tumaco tuvieron la oportunidad de compartir sus experiencias en la Sede Bogotá. Fotos: Óscar Piratova – Unimedios.

Educación

noviembre 15 de 2018

La U.N. incentiva movilidad académica de estudiantes del Peama

Según la Dirección de Relaciones Exteriores (DRE), de 2013 a la fecha 13...

La Monarca azul presenta variaciones en toda el ala.

Ciencia & Tecnología

noviembre 15 de 2018

Diseñan material sintético inspirado en funcionamiento de las alas de mariposas

El estudio del cambio de color que se produce cuando las especies Monarca azul...

Instituciones académicas como MIT, Oxford, Cambridge y Berkeley son los principales centros de innovación. Fotos: archivo particular

Ciencia & Tecnología

noviembre 14 de 2018

Ecuación empresa-academia ha cambiado

Contar con una infraestructura adecuada y parques tecnológicos, en los que...

El docente propone reformular los macroproyectos.

Política & Sociedad

noviembre 14 de 2018

Macroproyectos de renovación urbana en Colombia son “macrodesastres”

“El país viene realizando megaobras sin tener en cuenta a las comunidades, a...