(Paradoxian/譯)無論是為了活躍通勤氣氛,晚間休閑放松,還是蓋住鄰居的喧鬧,美國人每天大約有4個小時都在聽音樂。在跨國的調查中,人們也一致將音樂列為生活中快樂和情緒力量最重要的來源之一。我們在音樂聲中結婚,在音樂聲中畢業(yè),在音樂聲中默哀。人類至今研究過的每一個文化都有自己的音樂,在最古老的藝術品中,就有大約四萬三千年前用猛犸象骨頭雕成的笛子——這比拉斯科洞窟壁畫還早了兩萬四千年。
考慮到音樂的久遠、普遍和人氣,許多研究者一直認為人腦中一定存在專門的“音樂室”——一塊特別的皮質區(qū)域,專司歌曲中悅耳信號的探測和理解。然而許多年來,科學家們一直無法通過傳統(tǒng)的大腦掃描技術找到證明這塊區(qū)域存在的明確證據(jù),對這項人類典型愛好神經(jīng)基礎探索也因而折戟。
最近,麻省理工學院的研究者們發(fā)明了一個非同凡響的腦成像新方法,揭示出了過去的研究漏掉的內(nèi)容??茖W家們用數(shù)學方法分析了聽覺皮層的掃描圖像,并將活躍方式類似的腦細胞歸類。他們由此找到了幾乎只對音樂有反應的神經(jīng)通路——任何音樂都行。無論是巴赫、藍草音樂、嘻哈、大樂團爵士、印度西塔琴還是朱莉·安德魯斯,無論聽者喜愛還是憎惡自己聽到的音樂流派,只要音樂響起,在他們的聽覺皮層某條溝壑里,一群特定的神經(jīng)元總會作出回應。
相比之下,其他的聲音——比如狗吠、車鳴,或者沖廁所的聲響——就不會觸動音樂回路。
麻省理工學院的神經(jīng)科學教授南?!た本S舍爾(Nancy Kanwisher)和喬什·麥德蒙(Josh H. McDermott),以及他們的博士后山姆·諾曼-海尼爾(Sam Norman-Haignere)一同在《神經(jīng)元》(Neuron)期刊上發(fā)表了他們的結果[1]。這項發(fā)現(xiàn)也為研究人員提供了研究人類音樂性的新工具。
“為什么我們有音樂?” 勘維舍爾博士在一次采訪中說,“為什么我們?nèi)绱讼矏垡魳罚踔猎诼牭揭魳窌r會想跳舞?在發(fā)育過程中,我們是從什么時候開始對音樂敏感的,這又是否會受到經(jīng)歷的影響?這些酷炫的第一手問題都是我們現(xiàn)在可以開始研究的?!?/p>
麥德蒙博士說,這個新方法可以用來分析任何功能性磁共振成像(fMRI)的腦掃描結果——fMRI是現(xiàn)代神經(jīng)科學的新潮研究手段——因而可能揭開更多皮層分工的謎團。作為這套分析方法效果的證明,研究者利用這套方法在大腦中發(fā)現(xiàn)了另一條已有證據(jù)的存在的神經(jīng)通路,這條通路與人類語言相關。
重要的一點在于,麻省理工學院的研究團隊表明,處理語言和音樂回路分別位于散落大腦各處的聽覺皮層的不同部分。聽覺皮層處理所有聲音信號,而這兩套回路對對方的信號基本沒反應,只是在聽帶唱詞的歌時會有所重疊。
喬治城大學綜合神經(jīng)科學與認知實驗室的主任約瑟夫·羅謝克爾(Josef Rauschecker)評論說,這篇新論文“方法十分新穎,意義非常重大”。“認為大腦對音樂識別有專門的處理方式,并將音樂作為和語言一樣的基礎類別,這種觀點讓我十分興奮。”
羅謝爾克博士說,事實上,對人腦而言,對音樂的敏感性也許比語言感知更重要?!坝欣碚撜J為音樂比話語或語言更古老?!彼f,“有些人甚至認為話語由音樂演化而來?!?/p>
盡管論起對生存的價值來,音樂對我們祖先的意義不如語言顯而易見,但羅謝爾克博士補充道:“音樂能提供群體凝聚力。和部落里的其他人一起制作音樂是件非常古老而富有人類特質的事?!?/p>
阿肯色大學音樂認知實驗室的負責人伊麗莎白·赫爾姆斯·馬古利斯(Elizabeth Hellmuth Margulis)說,當先前的神經(jīng)科學家們沒能在大腦中找到解剖學上明確的“音樂中心”時,他們想出了許多理論來解釋這些結果。
“他們的說法是,噢,音樂感知特殊的地方在于,它動用了大腦的各個區(qū)域;它沾了點運動系統(tǒng),沾了點語言回路,還有社會理解,然后湊到一塊用。”她解釋說。有些研究者曾將音樂戲稱為“聽覺的小點心”,是吸納了其他重要交流需求的消遣罷了。“這篇論文則說,不是的,某些方法看到了較淺的層面,而當你超越這個層次往下看,你就會發(fā)現(xiàn)對音樂而非言語做應答的特定回路。”
勘維舍爾博士的實驗室因其在人類視覺方面的開拓性工作而廣為業(yè)內(nèi)所知。同樣廣為人知的工作,是他們發(fā)現(xiàn)了視覺皮層的關鍵區(qū)域能夠即刻識別環(huán)境中個別意義重大的物體,比如面孔和人體部位。這次,研究人員們好奇聽覺系統(tǒng)是否也以類似的形式組織起來,通過分類來解讀聽覺環(huán)境。如果果真如此,這些類別會是怎樣的?對聽覺而言,能和視覺的“面孔”和“身體部位”相提并論,重要到大腦特地指派一塊灰質來處理的聲響或聲音元素又會是哪些?
為了回答這個問題,麥德蒙博士和諾曼-海尼爾(Norman-Haignere)博士開始收集日常生活中的聲音——他倆一個曾經(jīng)是酒吧DJ,一個是造詣不凡的古典吉他手。音樂、話語、笑聲、嗚咽,低聲細語,輪胎漏氣,旗幟飄揚,盤碗相碰,火焰噼啪,風鈴叮當;每到一個地方,他們都會征求建議,看看有否遺漏。
他們把這串長長的名單上傳到了亞馬遜Mechanical Turk眾包網(wǎng)站上讓網(wǎng)友評價,決定哪些候選項目更常聽到、更容易辨認。這項大型調查給出了165個容易辨認的不同聲音片段,每個時長兩秒。研究者們隨后找了10位被試(都不是音樂家),并在他們收聽其中一些片段時掃描他們的大腦。
科學家們重點關注了大腦的聽覺區(qū)域——就在耳朵上方的顳葉,位置十分恰當。他們用數(shù)學方法分析了成像結果中的體素(或者說三維像素),以探測相似的神經(jīng)元興奮或沉默模式。
“我們方法的優(yōu)勢在于,它是假說中性的,”麥德蒙博士說?!拔覀儾贿^是呈現(xiàn)了一串聲音,然后用數(shù)據(jù)說話而已?!?/p>
計算產(chǎn)生了六個基本的反應模式,即大腦將傳入聲音分類的六種方式。不過這些類別代表著什么?研究者們將激活模式和聲音片段匹配起來,發(fā)現(xiàn)其中四種是和聲音基本的物理特質,比如音調和頻率相關的。第五個和大腦對語言的感知相連,數(shù)據(jù)結果變得戲劇性起來——研究者們發(fā)現(xiàn)了一個位于聽覺皮層主要溝回上的神經(jīng)元熱點,處理播放過的所有音樂片段。
“單人鼓手的聲音,哨聲,流行樂,饒舌,基本上所有含有音樂特質的內(nèi)容,不管是旋律性的還是節(jié)奏性的,都會激活它?!敝Z曼-海尼爾博士說,“這也是我們驚訝于這項結果的原因之一。言語信號相比之下要同質得多。”
到底是音樂的哪些聽覺特質刺激了它的專一通路,研究者們還沒有定論。是相對恒定的音符高度嗎?是音樂和聲的展開方式嗎?就連給音樂下定義都是樁棘手的事。
“要想出一個字典般的定義很困難。”麥德蒙博士說。“我傾向于認為,最能定義音樂的還是具體例子?!?/p>
或許,就像最高法院大法官波特·斯圖爾特(Potter Stewart)對色情作品評判標準——看到就知道是不是——那樣,音樂的確是某種嘗了才知道的點心。
(編輯:Stellasun,Calo)
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