我脑中的“音乐厅”

2016-08-11 14:25孟章
科学Fans 2016年7期
关键词:脑电波音乐厅大脑

孟章

从青藏高原到埃及河谷,从纽约的钢铁森林到非洲的原始部落,音乐是这个星球上共同的语言。人类对音乐的感知与欣赏似乎与生俱来,也许每个人的脑海中,都有一个属于自己的“音乐厅”。而音乐对大脑的影响从出生前便已经开始了。

初听

当我们还眷恋在母亲腹中时,几乎所有对外界的感觉都是“混沌”的,唯有听觉感受器被充分刺激和触动。母亲的温柔低语、周围的环境,以及肢体的晃动,都不断地刺激着我们的大脑,促使大脑听觉“处理中枢”被较早地启动。在听觉系统率先发育的小脑袋里,“听觉”的体验和母体的温暖、舒适度紧密连接,最初的多巴胺分泌体验让作为婴儿的我们欣喜若狂,这是最初刻入脑中的美好记忆。

婴儿表达需求和感情的方式是喃喃的儿语(通过细腻多变的音调、节奏、强度混合形成)。刚出生没几天,婴儿就已经开始运用哭喊、尖叫与父母建立联系。在生命的头几个月里,孩子们哭叫的技巧快速发展,风格逐渐形成,可以视为特殊类型的“婴儿语言”,美国北卡罗来纳大学音乐研究所多纳德·霍杰斯教授将此定义为“前音乐”类型的交流。

而父母则用一种综合了言语、歌唱和抚摸的方式去与孩子交流。这种特殊的交流方式,被称作“Motherese”。正是如此,世界通用的《摇篮曲》融化在母亲和孩子共享的生活之中,留存在我们逐步完成发育的大脑皮质之上,音乐就这样潜入我们的生命!

声与音之间

我们听到的音乐无外乎声乐、器乐及二者的混合。大多数人的声带能够发出频率范围85Hz~1100Hz的声音。传统乐器在音乐中发出的频率大多在50Hz~3000Hz之间(音域最广的乐器之王钢琴发出最低的音讯率约为30Hz,最高约为4000Hz)。音乐的频率刚好落在我们听觉敏感的范围之内。人类的耳朵对于音乐的高频部分相对敏感,低频部分反应迟钝。这意味着同样的响度,高频听起来更加明显。最直观的感受就是交响乐队中低音乐器普遍较大。

当我们的耳朵接收到乐音的声波,神经冲动传向大脑;接着,脑干将传入两耳的声音加以联系并检验差异,同时和“空间地图”进行匹配,传递到大脑听觉处理部分,我们就可以大致辨别音乐的方位、运动信息(如由远方开来的火车、行进中的军乐团等);脑干还帮助大脑从复杂的乐音中识别单个的元素,进而影响和音乐聆听相关的生理活动,包括血压、心率、身体运动、注意力、记忆和学习的复杂反应;在经过脑干的“初级预处理”后,大脑接管了音列知觉、旋律、节奏、音色和强度的综合分析,美妙的音乐才开始在我们的脑海中飘荡。

大脑的音乐世界

大脑左右两个半球的皮层被划分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶。其中与音乐、语言关系密切的是颞叶,它位于大脑皮层的外侧,相当于两耳附近的部位。通过科学对比实验,聆听音乐会促进我们直接参与学习的左脑运转的功效。

优美的音乐对人脑呈现出放松状态的α波(脑电波的一种)有极大的促进作用,在学习的时候播放合适的音乐能够促进大脑皮层的活跃度,刺激神经元,激发大脑潜能,使其更加灵活,一定程度上还可以强化注意力、激发想象力、促进感知能力和增强记忆力。更进一步,让我们产生美好、愉快的心情,排除杂念与干扰,让大脑放松,使创造性思维更加活跃。

近年来,科学家通过半球麻醉、裂脑实验,采用脑电波、脑部核磁共振(MRI)等先进技术,对音乐—大脑影响效能做出了验证。研究发现人脑白质纤维通过音乐可发生重塑性改变。经过音乐训练后,人体与音乐相关的听力和运动技巧会得到改善,连接额叶和颞叶的弓状束体及双侧大脑半球运动相关的白质纤维FA值比普通人高。基于DTI 概率法纤维束成像研究发现,音乐家的双侧辅助运动区域纤维连接性增强,超过普通人的脑部扫描结果。这一结果证明了音乐活动不仅与大脑白质变化有关,小脑也有支持音乐相关的运动、感觉和认知功能。

不同类型的音乐对大脑的影响是否存在差异?针对这一问题,台湾台南大学工学院数字学习科技学系对轻音乐、古典音乐、流行音乐的影响差异进行了深入研究。收集脑波讯号后的分析结果显示,在不同音乐的聆听刺激之下,脑波的确有不同强度和维度的变化。

柔美的音乐旋律会引导大脑进入平静放松状态,各项脑电波指标会有不同的增强。舒曼的《童年》、德彪西的《梦幻曲》,莫扎特的钢琴协奏曲等古典音乐,在一定程度上使大脑处于舒缓状态;聆听节奏缓和的轻音乐,如《天空之城》《Secret Garden》等,对我们学习也有一定的帮助;一些节奏强烈、律动明显的摇滚乐、电子乐和流行歌曲,则适合运动健身或热闹狂欢的场合。

脑电波实验证实,在处理“音乐输入信号”时,我们的大脑会表现出节奏的趋同性,并影响到呼吸、心跳、血液流速、体表温度。所以,听到自己喜欢的音乐有“触电”的感觉可绝对不是幻觉。

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