2019/3/25

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大脑怎么听音乐(三)

音乐家的大脑

对音乐家做的研究,将前面报导的许多结论扩张了,以令人印象深刻的方式证实:大脑为了处理音乐讯息,能够修改自己的布线模式。前面提过,轻微的训练就能增加反应神经元的数量,long-term训练能使大脑更为热烈地反应,甚至发生实质上的改变。音乐家就是证据“。通常他们每天都要练上许多小时,数年不断,结果他们对音乐的反应与一般人不同,而他们大脑的某些区域,变得特别发达。

1998年,潘特夫(Christo Panteve)还在德国的蒙斯特大学,他的团队发表了一篇报告,指出音乐家聆听钢琴演奏的时候,左半球听觉区热烈活动的区域比一般人大了25%,但只有音乐乐音才能引起这种反应,非音乐的声音就不成。他们还发现,越早作者:音乐的人,对音乐反应的区域越大。对儿童做的研究显示,早期的音乐经验也许能促进大脑发育。加拿大安大略省麦克马斯特大学的夏茵(安托万·沙欣),罗伯兹(拉里·E.罗伯茨)和特雷纳(桂冠J.特雷纳)以四,五岁的儿童做实验,研究他们的大脑对钢琴音,小提琴音和纯音的反应,2004年,他们指出,在家里接触音乐较多的孩子,大脑听觉区的活动比较强,没接触过那么多音乐的孩子,必须年长三岁才会那么强。

音乐家对声音的反应比较强烈,部份原因是他们的听觉皮质面积比较大,2002年,德国海德堡大学史奈德(彼得·施奈德)所领导的团队发表报告指出,音乐家的听觉皮质体积是一般人的1.3倍。听觉皮质体积增加的幅度与音乐家接受训练的程度有关,也就是说,学习音乐会使处理音乐的神经元数量增加,练得越多,增加得越多。

此外,使用手指演奏性能乐器的音乐家,大脑控制演奏手指的区域较大,1995年,德国康士坦兹大学的埃尔伯特(托马斯埃尔伯特哈)团队发表报告指出,小提琴家的大脑中,接收左手食指到小指触觉讯息的区域比较大(那几根手指在演奏时必须迅速而复杂地移动)。相对地,接收右手讯息的大脑皮质区域并没有扩大,因为右手只拉弓,手指has been lost,destroyed做特殊的动作。一般人就没有这种差异。还有,2001年,现在已转到加拿大多伦多大学罗特曼研究所的潘特夫指出,职业喇叭手的大脑只对喇叭乐声热烈反应,对其他声音的反应都不热烈,即使是小提琴音也罢。

音乐家还必须发展使用双手的本领,特别是演奏键盘的音乐家。因此,我们会预期,大脑左,右半球运动区的协调呼应有解剖学基础。果不其然。联系大脑左,右半球的神经束叫做胼胝体,连络左,右运动区的神经纤维位于胼胝体前端。音乐家的胼胝体前端较一般人大,且越早学音乐的人增加幅度越大。其他研究也指出,音乐家的运动皮质与小脑(运动协调机构)都比较大。

天生爱音乐

许多人认为自己对音乐不怎么在行,但事实上,我们天生就对音乐有某种程度的敏感。只要观察任何一个婴儿,都可以发现人的脑子与音乐有不解之缘:婴儿在学会说话之前,就对音乐有明显的反应能力。父母或其他成人与婴儿沟通,会本能地运用音乐性强的说话方式,例如夸张的抑扬顿挫以及类似曲调的片语,也许就是这个原因。在所有人类社群中,成人都以这种“儿语”对婴儿说话(请参见2004年8月号<新闻扫描:从“儿语“开始>)。

婴儿除了对“儿语”积极反应,还似乎会鼓励母亲以“儿语”对他们说话1999年,加拿大多伦多约克大学的鲍克威尔(劳拉·李阻会)与汤普森(威廉F. Thomp儿子)发表了一篇研究报告扩展功能本文,指出北美西方社群与东方印度社群的母亲,无论婴儿在不在身边,都对婴儿唱同样的歌。但是其他人光一千录音,就能判断婴儿是不是在母亲身边。他们同时证明,至少有些音乐表现方式,所有人类社群都使用,因为即使说不同语言的人听了录音,也分得出来。

既然婴儿还不会说话,我们怎么知道他们会听音乐呢?我们用客观的判准衡量他们的行为。举例来说,先让婴儿坐在妈妈的大腿上。在他两侧各放一只音响喇叭,旁边各有一个透明盒。通常盒子是暗的,但是婴儿一旦把头转向盒子的方向,盒子里的灯就亮了,而且里面的玩偶(小狗或猴子)也会动起来。实验的时候,研究人员先在婴儿面前以玩偶或其他东西吸引婴儿注意,同时,一只喇叭重复播放一个乐音或一段旋律。实验人员会随机按下一个按钮,以改变刺激。要是婴儿注意到音乐刺激变了,转头去看那只喇叭,就会受到“奖励”:喇叭旁的盒子会亮起来,里面还有会动的玩偶。

研究人员发现,婴儿像成人一样,能分辨前后有异的乐音。他们也能察觉拍子与节奏的变化。同一首曲子以不同的调子演奏,他们也知道。加拿大多伦多大学心理系教授阙哈布(Snadra Trehub)最近发现,有26个月大的婴儿偏好协和音而不爱非协和音,印证了前述的实验。不过,孩子似乎早在出生之前就 ​​开始学习音乐了。北爱尔兰贝尔法斯特女王大学心理系教授赫柏(Peter Hepper)发现,胎儿在出生前两个星期,就能分辨母亲每天看的电视节目主题曲与从未听过的音乐。

音乐与情绪

科学家除了研究大脑如何处理音乐的听觉讯号,对音乐如何激发强烈的情绪反应也非常感兴趣。在这个研究方向上,英国基尔大学的斯洛波达(约翰A.斯洛博达)是先锋1991年,他发表问卷调查报告,指出有八成受访者表示音乐会引发身体反应,包括颤抖,大笑与流泪,1995年,美国俄亥俄州立布林格陵大学杰出研究教授潘克沙普(雅克·潘克塞普)发表调查报告,在几百名回答问卷的年轻人当中,有七成表示他们喜爱音乐是“因为音乐能引发情绪与情感”,1997年,美国康乃尔大学认知心理学教授昆曼索(Carol L. Krumhansl)发表了一份研究报告,为上述两份调查结果添上了血肉。昆曼索的团队播放代表快乐,悲伤,恐惧和紧张的音乐给受测者听,同时测量他们的心搏,血压,呼吸及其他生理指标。结果,每一种音乐类型都能引发不同的生理变化,而 ​​且众人有一致的反应模式。

直到最近,科学家对这些反应的大脑机制几乎一无所知。但是,有一位代号IR的女性病人,倒提供了一条线索。IR由于切除动脉瘤,两个大脑半球上的颞叶(包括听觉皮质)都给破坏了她的智力与记忆力都正常,也没有失语症症状,但就是辨认不出任何音乐,无论是过去熟悉得不得了的音乐,还是反覆聆听过的新鲜音乐。两个不同的旋律,无论有多大差异,她都无法分辨。然而,她对不同类型的音乐仍有正常的情绪反应她能察觉音乐传递的情绪。由这个病例,我们知道,颞叶是了解旋律不可或缺的组织,而产生情绪反应则不需颞叶;情绪依赖皮质下构造,也涉及额叶。

为了弄清楚大脑对音乐产生情绪反应的区域,加拿大马吉尔大学的布勒德(Anne Blood)与扎佗以神经影像学技术做了一个实验,并在2001年发表研究结果。这个研究利用温和的情绪刺激,也就是测量人对协和音程与不协和音程的反应。一段协和的音程,通常是由频率可以形成简单比例的乐音组成。例如频率约260赫兹的中央Ç音与约390赫兹的中央摹音,频率比是2:3,要是同时演奏性能,就组成令人愉悦的“完全音程”。相对来说,中央Ç音与升半音C(大约277赫兹)的比例很“复杂”,大约等于8:9,同时演奏性能就会令人不舒服。

这种情绪经验的大脑机制是什么?受试者聆听协和和弦与不协和和弦时,以正子断层扫描技术得到的结果是,不同的大脑区域参与了不同的情绪反应。协和和弦启动了右半球额叶眼眶面皮质(报偿系统的一部份),还有胼胝体下面的部份区域。相对地,不协和和弦启动了右半球海马旁回(海马旁回)。因此,大脑在处理与音乐有关的情绪时,至少有两个系统可用,分别处理不同类别的情绪。至于听觉系统的不同四项基本原则Four Cardinal Principles动模式与这两套反应区域的关联,还有待研究。

2001年,布勒德与扎佗另外发表了一篇论文扩展功能,为音乐引发愉悦感的机制提供进一步的线索。他们在音乐家聆听音乐,陶醉其中时,以仪器扫描他们的脑子,发现音乐启动的区域,有些是食物,性或成瘾药物都会刺激的同一个报偿系统。

大致说来,到目前为止,科学家发现的证据显示:一,音乐有生物基础;二,脑子里有个处理音乐的功能组织。即使现在研究还处于草创阶段,我们似乎已有理由相信音乐有许多面相,许多大脑区域参与处理特定面相的资讯,无论是知性(例如理解一个旋律),还是感性。音乐家似乎另有特别本领,具体地说,他们有些大脑结构会过度发育。这些结果证明:学习in non-Roman script大脑重新定音,不但加强神经元的反应,还会增加对特定声音强烈反应的神经元数量。对音乐与大脑的研究会继续发展,我们可以预言,我们不但会对音乐及音乐存在的作者:由有更广的理解,还会发现音乐究竟有多少面相。章转载自心理学空间,如有侵权,请告知删除,谢谢!

王道还中央研究院史语所助理研究员,专长为生物人类学,着有“天人之际”。

  

关于作者

温柏格在美国凯斯西储大学取得实验心理学博士学位,现任加州大学尔湾分校神经生物学与行为学系教授。他在加州大学尔湾分校参与创设了学习与记忆神经生物学中心,以及音乐与科学资讯数位典藏中心(MUSICA)。温柏格是研究听觉系统的学习与记忆功能的先锋人物,现在参与“学习与记忆 的神经生物学“,”音乐知觉“两份学术资料类型期刊的编辑。

  

延伸阅读

The Origins of Music. Edited by Nils L. Walin, Bjom Merker and Steven Brwon. MIT Press, 1999

The Psychology of Musice. Second Edition, Edited by Diana Deutech. AXademic Press,1999

Music and Emotion: Theory and Research. Edited by Patrik N. Juslin and John A. Sloboda. Oxford University Press, 2001.

The Cognitive Neuroscience of Music. Edited by Issbelle Peretz and Pobert J, Zatorre, Oxford University Press 2003

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