（Paradoxian/译）无论是为了活跃通勤气氛，晚间休闲放松，还是盖住邻居的喧闹，美国人每天大约有4个小时都在听音乐。在跨国的调查中，人们也一致将音乐列为生活中快乐和情绪力量最重要的来源之一。我们在音乐声中结婚，在音乐声中毕业，在音乐声中默哀。人类至今研究过的每一个文化都有自己的音乐，在最古老的艺术品中，就有大约四万三千年前用猛犸象骨头雕成的笛子——这比拉斯科洞窟壁画还早了两万四千年。
人的大脑里面有没有专门感知音乐的皮层？科学家一直致力于寻找这个问题的答案。图片来源： Christine Daniloff/MIT
考虑到音乐的久远、普遍和人气，许多研究者一直认为人脑中一定存在专门的“音乐室”——一块特别的皮质区域，专司歌曲中悦耳信号的探测和理解。然而许多年来，科学家们一直无法通过传统的大脑扫描技术找到证明这块区域存在的明确证据，对这项人类典型爱好神经基础探索也因而折戟。
窥视大脑的“音乐室”
最近，麻省理工学院的研究者们发明了一个非同凡响的脑成像新方法，揭示出了过去的研究漏掉的内容。科学家们用数学方法分析了听觉皮层的扫描图像，并将活跃方式类似的脑细胞归类。他们由此找到了几乎只对音乐有反应的神经通路——任何音乐都行。无论是巴赫、蓝草音乐、嘻哈、大乐团爵士、印度西塔琴还是朱莉·安德鲁斯，无论听者喜爱还是憎恶自己听到的音乐流派，只要音乐响起，在他们的听觉皮层某条沟壑里，一群特定的神经元总会作出回应。
相比之下，其他的声音——比如狗吠、车鸣，或者冲厕所的声响——就不会触动音乐回路。
人脑对音乐（上）和对话语（下）进行应答时的听觉皮层的不同反应。图片来源：web.mit.edu
麻省理工学院的神经科学教授南希·勘维舍尔（Nancy Kanwisher）和乔什·麦德蒙（Josh H. McDermott），以及他们的博士后山姆·诺曼-海尼尔（Sam Norman-Haignere）一同在《神经元》（Neuron）期刊上发表了他们的结果[1]。这项发现也为研究人员提供了研究人类音乐性的新工具。
“为什么我们有音乐？” 勘维舍尔博士在一次采访中说，“为什么我们如此喜爱音乐，甚至在听到音乐时会想跳舞？在发育过程中，我们是从什么时候开始对音乐敏感的，这又是否会受到经历的影响？这些酷炫的第一手问题都是我们现在可以开始研究的。”
麦德蒙博士说，这个新方法可以用来分析任何功能性磁共振成像（fMRI）的脑扫描结果——fMRI是现代神经科学的新潮研究手段——因而可能揭开更多皮层分工的谜团。作为这套分析方法效果的证明，研究者利用这套方法在大脑中发现了另一条已有证据的存在的神经通路，这条通路与人类语言相关。
重要的一点在于，麻省理工学院的研究团队表明，处理语言和音乐回路分别位于散落大脑各处的听觉皮层的不同部分。听觉皮层处理所有声音信号，而这两套回路对对方的信号基本没反应，只是在听带唱词的歌时会有所重叠。
乔治城大学综合神经科学与认知实验室的主任约瑟夫·罗谢克尔（Josef Rauschecker）评论说，这篇新论文“方法十分新颖，意义非常重大”。“认为大脑对音乐识别有专门的处理方式，并将音乐作为和语言一样的基础类别，这种观点让我十分兴奋。”
罗谢尔克博士说，事实上，对人脑而言，对音乐的敏感性也许比语言感知更重要。“有理论认为音乐比话语或语言更古老。”他说，“有些人甚至认为话语由音乐演化而来。”
尽管论起对生存的价值来，音乐对我们祖先的意义不如语言显而易见，但罗谢尔克博士补充道：“音乐能提供群体凝聚力。和部落里的其他人一起制作音乐是件非常古老而富有人类特质的事。”
阿肯色大学音乐认知实验室的负责人伊丽莎白·赫尔姆斯·马古利斯（Elizabeth Hellmuth Margulis）说，当先前的神经科学家们没能在大脑中找到解剖学上明确的“音乐中心”时，他们想出了许多理论来解释这些结果。
“他们的说法是，噢，音乐感知特殊的地方在于，它动用了大脑的各个区域；它沾了点运动系统，沾了点语言回路，还有社会理解，然后凑到一块用。”她解释说。有些研究者曾将音乐戏称为“听觉的小点心”，是吸纳了其他重要交流需求的消遣罢了。“这篇论文则说，不是的，某些方法看到了较浅的层面，而当你超越这个层次往下看，你就会发现对音乐而非言语做应答的特定回路。”
老DJ和吉他手的寻音之旅
勘维舍尔博士的实验室因其在人类视觉方面的开拓性工作而广为业内所知。同样广为人知的工作，是他们发现了视觉皮层的关键区域能够即刻识别环境中个别意义重大的物体，比如面孔和人体部位。这次，研究人员们好奇听觉系统是否也以类似的形式组织起来，通过分类来解读听觉环境。如果果真如此，这些类别会是怎样的？对听觉而言，能和视觉的“面孔”和“身体部位”相提并论，重要到大脑特地指派一块灰质来处理的声响或声音元素又会是哪些？
为了回答这个问题，麦德蒙博士和诺曼-海尼尔（Norman-Haignere）博士开始收集日常生活中的声音——他俩一个曾经是酒吧DJ，一个是造诣不凡的古典吉他手。音乐、话语、笑声、呜咽，低声细语，轮胎漏气，旗帜飘扬，盘碗相碰，火焰噼啪，风铃叮当；每到一个地方，他们都会征求建议，看看有否遗漏。
他们把这串长长的名单上传到了亚马逊Mechanical Turk众包网站上让网友评价，决定哪些候选项目更常听到、更容易辨认。这项大型调查给出了165个容易辨认的不同声音片段，每个时长两秒。研究者们随后找了10位被试（都不是音乐家），并在他们收听其中一些片段时扫描他们的大脑。
研究者通过调查得出了165种容易辨认的声音片段。图片来源：web.mit.edu
科学家们重点关注了大脑的听觉区域——就在耳朵上方的颞叶，位置十分恰当。他们用数学方法分析了成像结果中的体素（或者说三维像素），以探测相似的神经元兴奋或沉默模式。
“我们方法的优势在于，它是假说中性的，”麦德蒙博士说。“我们不过是呈现了一串声音，然后用数据说话而已。”
计算产生了六个基本的反应模式，即大脑将传入声音分类的六种方式。不过这些类别代表着什么？研究者们将激活模式和声音片段匹配起来，发现其中四种是和声音基本的物理特质，比如音调和频率相关的。第五个和大脑对语言的感知相连，数据结果变得戏剧性起来——研究者们发现了一个位于听觉皮层主要沟回上的神经元热点，处理播放过的所有音乐片段。
研究者得到了大脑对声音的6种基本反映模式，并惊讶的发现其中两种（Component 5和Component 6）分别对话语声和音乐声带有令人惊讶的选择性。图片来源：参考文献[1]
“单人鼓手的声音，哨声，流行乐，饶舌，基本上所有含有音乐特质的内容，不管是旋律性的还是节奏性的，都会激活它。”诺曼-海尼尔博士说，“这也是我们惊讶于这项结果的原因之一。言语信号相比之下要同质得多。”
到底是音乐的哪些听觉特质刺激了它的专一通路，研究者们还没有定论。是相对恒定的音符高度吗？是音乐和声的展开方式吗？就连给音乐下定义都是桩棘手的事。
“要想出一个字典般的定义很困难。”麦德蒙博士说。“我倾向于认为，最能定义音乐的还是具体例子。”
或许，就像最高法院大法官波特•斯图尔特（Potter Stewart）对色情作品评判标准——看到就知道是不是——那样，音乐的确是某种尝了才知道的点心。
（编辑：Stellasun，Calo）
参考文献：
- Norman-Haignere, Sam, Nancy G. Kanwisher, and Josh H. McDermott. "Distinct Cortical Pathways for Music and Speech Revealed by Hypothesis-Free Voxel Decomposition." Neuron 88.6 (2015): 1281-1296.