人腦里有沒有專門的「音樂室」？ 

（Paradoxian/譯）無論是為了活躍通勤氣氛，晚間休閑放鬆，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，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獁象骨頭雕成的笛子——這比拉斯科洞窟壁畫還早了兩萬四千年。

人的大腦裡面有沒有專門感知音樂的皮層？科學家一直致力於尋找這個問題的答案。圖片來源： Christine Daniloff/MIT

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的大腦掃描技術找到證明這塊區域存在的明確證據，對這項人類典型愛好神經基礎探索也因而折戟。

最近，麻省理工學院的研究者們發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容。科學家們用數學方法分析了聽覺皮層的掃描圖像，並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——就不會觸動音樂迴路。

人腦對音樂（上）和對話語（下）進行應答時的聽覺皮層的不同反應。圖片來源：web.mit.edu

麻省理工學院的神經科學教授南希·勘維舍爾（Nancy Kanwisher）和喬什·麥德蒙（Josh H. McDermott），以及他們的博士後山姆·諾曼-海尼爾（Sam Norman-Haignere）一同在《神經元》（Neuron）期刊上發表了他們的結果^[1]。這項發現也為研究人員提供了研究人類音樂性的新工具。

「為什麼我們有音樂？」 勘維舍爾博士在一次採訪中說，「為什麼我們如此喜愛音樂，甚至在聽到音樂時會想跳舞？在發育過程中，我們是從什麼時候開始對音樂敏感的，這又是否會受到經歷的影響？這些酷炫的第一手問題都是我們現在可以開始研究的。」

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是現代神經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現了另一條已有證據的存在的神經通路，這條通路與人類語言相關。

重要的一點在於，麻省理工學院的研究團隊表明，處理語言和音樂迴路分別位於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，而這兩套迴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，並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。「有理論認為音樂比話語或語言更古老。」他說，「有些人甚至認為話語由音樂演化而來。」

儘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製作音樂是件非常古老而富有人類特質的事。」

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於，它動用了大腦的各個區域；它沾了點運動系統，沾了點語言迴路，還有社會理解，然後湊到一塊用。」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，你就會發現對音樂而非言語做應答的特定迴路。」

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內所知。同樣廣為人知的工作，是他們發現了視覺皮層的關鍵區域能夠即刻識別環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是否也以類似的形式組織起來，通過分類來解讀聽覺環境。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」相提並論，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，風鈴叮噹；每到一個地方，他們都會徵求建議，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眾包網站上讓網友評價，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。研究者們隨後找了10位被試（都不是音樂家），並在他們收聽其中一些片段時掃描他們的大腦。

研究者通過調查得出了165種容易辨認的聲音片段。圖片來源：web.mit.edu

科學家們重點關注了大腦的聽覺區域——就在耳朵上方的顳葉，位置十分恰當。他們用數學方法分析了成像結果中的體素（或者說三維像素），以探測相似的神經元興奮或沉默模式。

「我們方法的優勢在於，它是假說中性的，」麥德蒙博士說。「我們不過是呈現了一串聲音，然後用數據說話而已。」

計算產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麼？研究者們將激活模式和聲音片段匹配起來，發現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，數據結果變得戲劇性起來——研究者們發現了一個位於聽覺皮層主要溝回上的神經元熱點，處理播放過的所有音樂片段。

研究者得到了大腦對聲音的6種基本反映模式，並驚訝的發現其中兩種（Component 5和Component 6）分別對話語聲和音樂聲帶有令人驚訝的選擇性。圖片來源：參考文獻[1]

「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容，不管是旋律性的還是節奏性的，都會激活它。」諾曼-海尼爾博士說，「這也是我們驚訝於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。是相對恆定的音符高度嗎？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。「我傾向於認為，最能定義音樂的還是具體例子。」

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）

1. 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.

文章題圖：science.ie 編譯來源 New Ways Into the Brain』s 『Music Room』. The New York Times
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