在平時，不會唱歌和演奏樂器的人通常會被稱作沒有“音樂細(xì)胞”，這當(dāng)然都是作為玩笑話來說的！然而近日有科學(xué)家稱首次發(fā)現(xiàn)了人類的“音樂細(xì)胞”。
今年的2月22日，《當(dāng)代生物學(xué)》刊登了一篇論文，文章中稱首次發(fā)現(xiàn)了人類有只對歌唱有反應(yīng)的神經(jīng)元，會隨著歌唱變得活躍！論文發(fā)表者是來自美國麻省理工學(xué)院的一個研究團隊，這項研究讓我們更深入地了解了大腦與音樂之間的關(guān)系。
尋找技能專精的神經(jīng)元，一直是神經(jīng)科學(xué)研究者們熱衷的課題，而今年2月14日，一個來自德國圖賓根大學(xué)和波恩大學(xué)的聯(lián)合研究團隊就在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上發(fā)表論文宣稱發(fā)現(xiàn)了人類大腦中有專司計算的“數(shù)學(xué)神經(jīng)元”，代表著科學(xué)家們找到了“數(shù)學(xué)細(xì)胞”，如今又有科學(xué)家們找到了人腦中的“音樂細(xì)胞”，這是神經(jīng)科學(xué)方面的又一重大發(fā)現(xiàn)。
我們都知道，聲音是我們與外界互動的一個主要途徑，每天我們都會聽到許許多多不同的聲音，有說話聲、音樂聲、動物鳴叫聲，還有雜亂無章的噪聲等，科學(xué)家們雖然早就發(fā)現(xiàn)了大腦中可對聲音進(jìn)行廣泛感知的區(qū)域，但如何區(qū)分不同的聲音，或者說不同聲音在人腦中的細(xì)化區(qū)域在哪里？神經(jīng)元又是如何與這些聲音互動的等等問題，還都沒有答案。2015年時，美國曾有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鳥類學(xué)習(xí)歌唱的神經(jīng)系列。不過此次美國麻省理工的研究團隊宣稱已經(jīng)找到了與人的歌唱相關(guān)的大腦神經(jīng)元，并且解開了其與歌唱互動的機理。
這是人類首次發(fā)現(xiàn)只對歌唱有反應(yīng)的神經(jīng)元！為了找到它們，研究者使用了一種稱為皮質(zhì)電圖（ECoG）的技術(shù)，因為從ECoG收集的數(shù)據(jù)類型比其他測量大腦活動的技術(shù)更精確，這需要將極小的電極放置在腦部以記錄大腦的電脈沖，從而功能性磁共振成像或fMRI技術(shù)可以直接觀察到神經(jīng)元的活動，再將ECoG數(shù)據(jù)與先前使用相同方法的研究的fMRI數(shù)據(jù)相結(jié)合，就可以確定神經(jīng)活動的位置。
完成這項實驗需要一些特殊人群，研究者們尋找了已經(jīng)接受手術(shù)治療癲癇發(fā)作的多位癲癇患者，將電極晶體管放置在他們頭皮之內(nèi)監(jiān)測其神經(jīng)活動，實驗中讓他們聆聽165種常見聲音，比如說話聲、倒水聲、打字聲、手機振動聲，唱歌聲、樂器演奏聲等，在以這些聲音進(jìn)行實驗時，研究者們發(fā)現(xiàn)了一個獨特的神經(jīng)元群體，位于在大腦顳葉頂部，它們幾乎只對人的歌唱有特異性反應(yīng)，能隨著歌聲“起舞”，其反應(yīng)與演奏樂器和說話聲音的神經(jīng)表征不同。
實驗主導(dǎo)者，也是論文第一作者名叫諾曼·海涅爾稱這個神經(jīng)元細(xì)胞群體“幾乎完全是通過唱歌來回應(yīng)音樂，表明人腦包含一個特定用于歌曲分析的神經(jīng)組件，”海涅爾本科畢業(yè)于耶魯大學(xué)，博士就讀于麻省理工學(xué)院，現(xiàn)在哥倫比亞大學(xué)扎克曼大腦研究所就職，是生命生理學(xué)的專家，履歷相當(dāng)豐富，是神經(jīng)科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)方面的專家。他還認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)表明人腦對音樂的感知是由多個不同的神經(jīng)群體代表的，比如打擊樂、管弦樂、歌唱等都有不同的神經(jīng)細(xì)胞群體負(fù)責(zé)，說明人腦對音樂的不同方面有選擇性，目前我們只是發(fā)現(xiàn)有一個對歌唱有特別反應(yīng)的群體。"
為什么唱歌的音樂細(xì)胞與其他的音樂或說話聲音的神經(jīng)元細(xì)胞不一致呢？專家認(rèn)為這是因為“歌唱通過其旋律語調(diào)和節(jié)奏性可與言語區(qū)分開來，并且通過人聲共鳴和其他聲音特定結(jié)構(gòu)與器樂區(qū)分開來，負(fù)責(zé)歌唱的選擇性神經(jīng)元細(xì)胞非線性地整合了將歌唱與語音和音樂區(qū)分開來的多個特征，形成了單獨對歌唱有反應(yīng)的神經(jīng)組件。”
那么會不會唱歌是不是先天性的呢？是不是歌唱神經(jīng)元發(fā)達(dá)的人就擅長唱歌，相對較弱的人就唱不好呢？其實作用并沒有那么大，雖然科學(xué)家們還不知道歌唱神經(jīng)元是怎樣形成的？但推論認(rèn)為只要加強后天的練習(xí)，不擅唱歌的人也能練好的，所以歌唱神經(jīng)元這種音樂細(xì)胞對學(xué)習(xí)唱歌的人影響不會很大。
美國麻省理工學(xué)院認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家喬?！溈说履卣J(rèn)為這項研究讓神經(jīng)科學(xué)家更好地了解人類大腦如何區(qū)分音樂的細(xì)微差別，對神經(jīng)學(xué)、生理學(xué)和醫(yī)學(xué)等方面的研究發(fā)展都有著重大意義。
參考資料：
《環(huán)球網(wǎng)》2月26日文章《科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)“音樂細(xì)胞”——人類大腦中有只對唱歌有反應(yīng)的神經(jīng)元細(xì)胞》
聯(lián)系客服
