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当一场音乐会以你最喜欢的歌曲开场时，你通常会被音乐深深吸引，愉快地敲打节拍并随着旋律摇摆。而在你周围，人们陶醉于同样熟悉的音乐中。你会看到其中许多人在唱歌，灯光随着节奏闪烁，有的歌迷在跟着节拍鼓掌，有的挥舞着手臂，有的跳着舞。表演者和听众似乎融为一体，就像灯光秀与节拍一样同步。
《NeuroImage》杂志上的一篇新论文表明，观众和表演者的大脑活动中可以产生某种同步。研究发现，大脑活动同步程度越高，观众越欣赏表演。这个结果让我们更加了解音乐交流的本质，并阐释了音乐可以带来的深度体验：我们一起跳舞，感受着相同情感的同时，我们的神经元也一并被触发。
在这项研究中，一位小提琴家演奏并录制了十二小段不同的乐曲，接着把录制视频播放给听众。研究人员通过测量血液中的含氧量来追踪记录大脑区域的活动变化。（含氧量多意味着该区域大脑活跃，这是因为身体会提供能量支持，使该区域的神经元保持活跃。）结果发现，音乐表演增加了与理解模式、人际意图以及表情相关的大脑区域中的富氧血液的流量。
研究总共播放了12段大家熟知的音乐作品，包括“雪绒花”、舒伯特（Franz Schubert）的“圣母颂”和“友谊地久天长”、以及贝多芬（Ludwig van Beethoven）的“欢乐颂”等。研究人员将表演期间收集的音乐家的大脑活动数据与视频播放期间收集的16位听众的大脑活动数据进行了比较。
结果发现，所有的音乐作品都使音乐家和听众之间的大脑活动同步，尤其是那些更受欢迎的作品表演。在每段曲目刚开始时，大脑之间的一致性都是微乎其微的，但在曲目快要收尾时，大脑间的一致性通常达到顶峰。作者解释说，听众需要时间来初步了解音乐风格，接着才能够欣赏表演，因为表演必须符合听众的期望。
大脑活动的一致性出现在大脑的左脑半球，位于一个称为颞顶交界（temporal-parietal junction）的区域。 这个区域对于共情、理解他人的思想和意图以及用于表达思想的言语工作记忆很重要，它的作用可能在于通过检索声音和形式来引起对音乐的期望。
但是，左脑半球专门用于对言语的诠释，而右脑半球最常与音乐旋律的诠释相关联。在右脑半球中，识别音乐结构和模式的区域（额叶下皮质）和理解人际交往的区域（额叶下皮质和中央皮质）会产生同步化的现象。这些区域还涉及“镜像神经元”，这是一种被认为能够反映或内化他人思想和行为的脑细胞。
镜像神经元既能控制运动，又能对看到的景象作出反应，所以人们认为，在被动的只进行观察的过程中，镜像神经元的活动是对他们之后主动控制运动的彩排。曾经有人认为它们是模仿和共情的生物基础，共情是我们理解他人行为和意图的源泉。镜像神经元涉及从自闭症到药物滥用的方方面面，然而，控制运动的神经通常也参与感知，尤其是在听音乐时，肢体运动的姿势会随着旋律或节奏而变化。的确，听觉皮层征募了大脑中控制运动的区域，这显示了运动与我们对音乐的理解之间有着与生俱来的联系。难怪你和同伴在听音乐会时会跟着音乐舞动，因为这是你理解音乐和参与其中的方式。
因为音乐是一项集体活动，所以经常用它来研究大脑的协调性功能。一些研究通过功能性磁共振成像（fMRI）测量了听众之间的同步大脑反应，另一些则通过使用脑电波图来追踪表演者的脑电活动，以研究表演者的协调动作。 这项新研究并没有探究表演者间的关系或者听众群体间的关系，而是研究了听众和表演者之间的关系。该研究不仅追踪了这些人在聆听音乐期间大脑活动的协调程度，而且还研究了这种协调与音乐享受之间的关系。你可能不会意识到，音乐会上假装弹吉他的人与真正的演奏者间的大脑活动超出你想象的接近。
每种探索这些关系的方法都各有其优缺点。例如，这篇新论文使用了一种称为功能性近红外光谱（fNIRS）的技术，该技术可测量富氧血液的流量，却无法像fMRI一样透视大脑去研究更深的结构。然而，fNIRS的主要优点是它不需要大型昂贵的仪器，因此受试者在测试时不那么受约束，比如说，小提琴手无法在MRI仪器里面演奏，而使用fNIRS技术却可以做到。
值得一提的是，表演者和听众之间能观察到的同步程度与音乐的享受程度有关。这种愉悦感可以让音乐有效地促进积极的社会行为。音乐的愉悦性可以归因于大脑右半球的脑电活动的同步，在愉悦的氛围中，音乐会引起更多的注意力，这能使人们在聆听喜爱的曲目时产生震撼的感觉并沉浸其中。 这篇《NeuroImage》论文的作者表示，听众的享受程度与音乐和期待形式的匹配程度有关，但其他研究表明，最大程度的音乐愉悦感与惊喜程度相关。惊人的是，即使是悲伤的音乐也可以带来极大的享受。例如，Mimì在歌剧《波西米亚》（LaBohème）中的病情和悲惨死亡充满了悲伤、无尽的遗憾以及失去的救赎机会，但音乐最终使观众感受到了苦乐参半的超然体验。
无论是独自聆听艺术家的录音，还是和众多的观众一起欣赏管弦乐队的演奏，音乐都是一种共享的体验，将我们的智力、情感和肢体动作融为一体。我们一起敲打节拍，齐声摆动。这种音乐的体验挑战了我们对模式识别的认知，让我们在惊讶时感到愉悦，甚至可以享受它所表达的悲伤。音乐将我们内心的、听众之间的、表演者之间的以及听众和表演者之间的体验过程联结在一起，同频共振。
撰文：Robert Martone，一位具有神经退行性疾病专长的研究科学家。翻译：董雨榛
审校：殷姝雅
引进来源：科学美国人
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