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從小時候起，無論是母親哼唱的歌曲、街頭流行的音樂，還是電視劇高潮情節響起的管弦樂演奏，音樂以各種形式出現在我們的日常生活中。在這樣的環境中成長，大概每個人都會有自己偏愛的旋律、音樂家和樂器。

聲音是如何從耳朵傳遞到大腦的？

大腦是如何感知并處理音樂的？

通過音樂感受顏色的聯覺等奇妙腦功能又是怎么回事？

接下來，請跟隨小科的腳步，一同去深入了解音樂與大腦之間的神秘聯系吧！

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MUSIC

不同個體對聲音感知的差異很大

音樂由聲音組成，而聲音作為一種物理現象，是由物體的振動產生，并通過空氣傳播形成的聲波。我們可以通過聲波的頻率、振幅和波形等特征來對其進行描述。

頻率定義為每秒振動次數，單位是赫茲。當頻率增高時，我們聽到的音調也隨之升高；反之，頻率降低，音調也會變低。人耳能夠感知的聲音頻率范圍大約在20~20000赫茲之間。振幅則描述了波的大小，振幅較大的聲波聽起來音量較大，而振幅較小的聲波音量則較小。波形是聲波振動的圖形化表示，其中縱軸代表音的振幅，橫軸代表時間。音色，這一概念將在稍后解釋，其可以通過波形的形狀來進行表示。

我們通過耳朵捕捉聲波，這些信息隨后被送往大腦進行處理，最終形成我們所能認知到的聲音感覺。值得一提的是，音樂感覺在不同個體之間，乃至同一人在不同情境下，都存在顯著的差異。具體來說，同一音符對于不同的人，可能會引發高低不同的感覺。這意味著，音樂所引發的大腦感覺，同樣會因人而異。例如，當大多數人聽到貝多芬《第五交響曲“命運”》第一樂章中的“鐺鐺鐺”樂句時，他們可能會形容這是一種“宏大而有力的聲音”。然而，“宏大”和“有力”這樣的描述完全基于個人感受，不同的人對同一樂句的感受可能并不完全相同。

貝多芬第五交響曲的封面

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MUSIC

聲音從耳朵傳遞到大腦的機制

所有聲音，包括音樂，都以聲波形式通過耳朵被接收。耳朵由外耳、中耳和內耳三大部分構成：

外耳包括耳郭到鼓膜前的部分；

中耳由鼓膜和傳遞聲音振動的聽小骨組成；

內耳則位于最深處，隱藏在骨頭中。

在聲音信息傳遞至大腦的過程中，內耳的耳蝸扮演了至關重要的角色。耳蝸是一個螺旋形的管道，外形酷似蝸牛，因此得名。聲波的振動會先通過充滿耳蝸的淋巴液傳遞，然后借助蝸管基底上的耳蝸毛細胞，將這些振動轉換成電信號。

電信號通過耳蝸轉換后，沿著聽神經傳導，經過腦干，最終到達大腦。人類大腦具有控制運動、產生感覺等功能，其發達程度遠超其他動物。但是，無論是人類還是動物，大腦對聲波的初步處理都是相同的。巨大的聲響會反射性觸發一種類似于感覺到危險的反應。

信息進入大腦后，會在覆蓋大腦表面的一層薄薄的“皺褶”里得到處理，這一部分被稱為“大腦皮質”。大腦皮質主要分為額葉、頂葉、顳葉和枕葉4個部分，每個部分都承擔著特定的功能，這種現象稱為“功能定位”。聲音信息首先在大腦兩側顳葉中的初級聽覺區得到處理，這一階段主要捕捉音高、音強等聲音的基本特征。然后，聲音信息被傳遞到初級聽覺區附近的聽覺聯合區（高級聽覺皮質），在這里，聲音信息經過更深層次的處理，包括旋律、節奏和聲音模式等聲音認知的高級處理。

聲音從耳朵傳遞到大腦的機制

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MUSIC

語言和音樂的處理機制一樣嗎？

語言和音樂經常被拿來比較，以探討它們作為溝通工具的相似之處。語言通過文字等基本元素，依據語法規則進行組合，傳遞信息。同樣，音樂也是通過音符等基本元素，根據音程、和聲、節奏、音階、調性和模式等規則進行組合，以表達情感和思想。這樣的比較引發了一個問題：音樂是否可以被視為一種語言，或者反之亦然?

我們先來探討一下腦科學領域中的語言研究吧。最早吸引人們注意的是有關失語癥的病例。失語癥患者因大腦特定區域受損，而喪失了語言表達和聽力理解等能力。

1861年，科學家在研究失語癥的過程中發現，大腦左半球額葉的布羅卡區主要負責說話。十余年后，科學家們進一步發現，同樣位于左半球顳葉后部的韋尼克區，專門用于理解聽到的話。

布羅卡區和韋尼克區共同構成了人類的“語言中樞”，除極少數個例外，這一機制在人群中普遍適用。如果布羅卡區受損，人們將無法流利地說話，盡管他們能夠理解其他人表達的意思；而當韋尼克區受損時，人們則會發現自己無法理解聽到的話語。

音樂讓情感產生波動的機制

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MUSIC

直接傳達意義的語言和含蓄

表達情緒的音樂

音樂雖然是一種溝通工具，但它傳達意義的方式并不像語言那樣直接。例如，當我們使用語言提到“河流”這個詞時，每個人都能以一種相對統一的方式理解其含義。然而，在音樂領域的情況卻有所不同。以奧地利作曲家小約翰·施特勞斯（1825~1899）的《藍色多瑙河》為例，聆聽時我們往往能感受到一種宏偉而悠揚的意境。但對于初次接觸這首曲子的人來說，將其與河流的形象聯系起來可能會有些困難。這是因為音樂傳達信息的方式并不像語言那樣直接，而是通過模糊的感覺來表達。

《藍色多瑙河》（An der sch?nen blauen Donau），最古老的版本（1867年），卡爾·安東·斯皮納（Karl Anton Spina）編版。（圖源：維基百科）

音樂的認知處理涉及大腦的多個部位，這些部位的參與程度因人而異，體現了個體間的差異性。伊藤副教授強調，音樂的感受和理解方式極為個人化，反映了每個人獨特的認知特點。

盡管目前的研究表明并不存在專門處理音樂的腦中樞，但似乎有一個可以說是例外的情況，那就是音樂愛好者都知道的“絕對音感”。

來源：科學世界

編輯：小鹿

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