我们为什么能从音乐中感知到情感？

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从小时候起，无论是母亲哼唱的歌曲、街头流行的音乐，还是电视剧高潮情节响起的管弦乐演奏，音乐以各种形式出现在我们的日常生活中。在这样的环境中成长，大概每个人都会有自己偏爱的旋律、音乐家和乐器。

声音是如何从耳朵传递到大脑的？

大脑是如何感知并处理音乐的？

通过音乐感受颜色的联觉等奇妙脑功能又是怎么回事？

接下来，请跟随小科的脚步，一同去深入了解音乐与大脑之间的神秘联系吧！

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不同个体对声音感知的差异很大

音乐由声音组成，而声音作为一种物理现象，是由物体的振动产生，并通过空气传播形成的声波。我们可以通过声波的频率、振幅和波形等特征来对其进行描述。

频率定义为每秒振动次数，单位是赫兹。当频率增高时，我们听到的音调也随之升高；反之，频率降低，音调也会变低。人耳能够感知的声音频率范围大约在20~20000赫兹之间。振幅则描述了波的大小，振幅较大的声波听起来音量较大，而振幅较小的声波音量则较小。波形是声波振动的图形化表示，其中纵轴代表音的振幅，横轴代表时间。音色，这一概念将在稍后解释，其可以通过波形的形状来进行表示。

我们通过耳朵捕捉声波，这些信息随后被送往大脑进行处理，最终形成我们所能认知到的声音感觉。值得一提的是，音乐感觉在不同个体之间，乃至同一人在不同情境下，都存在显著的差异。具体来说，同一音符对于不同的人，可能会引发高低不同的感觉。这意味着，音乐所引发的大脑感觉，同样会因人而异。例如，当大多数人听到贝多芬《第五交响曲“命运”》第一乐章中的“铛铛铛”乐句时，他们可能会形容这是一种“宏大而有力的声音”。然而，“宏大”和“有力”这样的描述完全基于个人感受，不同的人对同一乐句的感受可能并不完全相同。

贝多芬第五交响曲的封面

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声音从耳朵传递到大脑的机制

所有声音，包括音乐，都以声波形式通过耳朵被接收。耳朵由外耳、中耳和内耳三大部分构成：

外耳包括耳郭到鼓膜前的部分；

中耳由鼓膜和传递声音振动的听小骨组成；

内耳则位于最深处，隐藏在骨头中。

在声音信息传递至大脑的过程中，内耳的耳蜗扮演了至关重要的角色。耳蜗是一个螺旋形的管道，外形酷似蜗牛，因此得名。声波的振动会先通过充满耳蜗的淋巴液传递，然后借助蜗管基底上的耳蜗毛细胞，将这些振动转换成电信号。

电信号通过耳蜗转换后，沿着听神经传导，经过脑干，最终到达大脑。人类大脑具有控制运动、产生感觉等功能，其发达程度远超其他动物。但是，无论是人类还是动物，大脑对声波的初步处理都是相同的。巨大的声响会反射性触发一种类似于感觉到危险的反应。

信息进入大脑后，会在覆盖大脑表面的一层薄薄的“皱褶”里得到处理，这一部分被称为“大脑皮质”。大脑皮质主要分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶4个部分，每个部分都承担着特定的功能，这种现象称为“功能定位”。声音信息首先在大脑两侧颞叶中的初级听觉区得到处理，这一阶段主要捕捉音高、音强等声音的基本特征。然后，声音信息被传递到初级听觉区附近的听觉联合区（高级听觉皮质），在这里，声音信息经过更深层次的处理，包括旋律、节奏和声音模式等声音认知的高级处理。

声音从耳朵传递到大脑的机制

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语言和音乐的处理机制一样吗？

语言和音乐经常被拿来比较，以探讨它们作为沟通工具的相似之处。语言通过文字等基本元素，依据语法规则进行组合，传递信息。同样，音乐也是通过音符等基本元素，根据音程、和声、节奏、音阶、调性和模式等规则进行组合，以表达情感和思想。这样的比较引发了一个问题：音乐是否可以被视为一种语言，或者反之亦然?

我们先来探讨一下脑科学领域中的语言研究吧。最早吸引人们注意的是有关失语症的病例。失语症患者因大脑特定区域受损，而丧失了语言表达和听力理解等能力。

1861年，科学家在研究失语症的过程中发现，大脑左半球额叶的布罗卡区主要负责说话。十余年后，科学家们进一步发现，同样位于左半球颞叶后部的韦尼克区，专门用于理解听到的话。

布罗卡区和韦尼克区共同构成了人类的“语言中枢”，除极少数个例外，这一机制在人群中普遍适用。如果布罗卡区受损，人们将无法流利地说话，尽管他们能够理解其他人表达的意思；而当韦尼克区受损时，人们则会发现自己无法理解听到的话语。

音乐让情感产生波动的机制

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直接传达意义的语言和含蓄

表达情绪的音乐

音乐虽然是一种沟通工具，但它传达意义的方式并不像语言那样直接。例如，当我们使用语言提到“河流”这个词时，每个人都能以一种相对统一的方式理解其含义。然而，在音乐领域的情况却有所不同。以奥地利作曲家小约翰·施特劳斯（1825~1899）的《蓝色多瑙河》为例，聆听时我们往往能感受到一种宏伟而悠扬的意境。但对于初次接触这首曲子的人来说，将其与河流的形象联系起来可能会有些困难。这是因为音乐传达信息的方式并不像语言那样直接，而是通过模糊的感觉来表达。

《蓝色多瑙河》（An der schönen blauen Donau），最古老的版本（1867年），卡尔·安东·斯皮纳（Karl Anton Spina）编版。（图源：维基百科）

音乐的认知处理涉及大脑的多个部位，这些部位的参与程度因人而异，体现了个体间的差异性。伊藤副教授强调，音乐的感受和理解方式极为个人化，反映了每个人独特的认知特点。

尽管目前的研究表明并不存在专门处理音乐的脑中枢，但似乎有一个可以说是例外的情况，那就是音乐爱好者都知道的“绝对音感”。

来源：科学世界

编辑：小鹿

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