文/周靜嫣
做個(gè)游戲吧。把枕頭套緊繃在一個(gè)空桶的口上，周圍的人從不同的距離把乒乓球往桶口扔。每個(gè)人都可以按照自己的想法決定扔球的次數(shù)和速度。你的任務(wù)就是觀察枕頭套的起伏情況，判斷共有多少人，他們分別是誰(shuí)，他們正在走近還是走遠(yuǎn)，或者是原地不動(dòng)。
是不是覺(jué)得很難？如果有人告訴你，這個(gè)游戲模擬了大腦聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的部分工作方式，你是不是難以置信？可事實(shí)的確如此。聲音是通過(guò)空氣傳播的?？諝夥肿影凑找欢l率振動(dòng)，敲擊著耳膜，使耳膜起伏。大腦必須通過(guò)耳膜的起伏情況來(lái)判斷外面的世界究竟發(fā)生了什么。
大多數(shù)人認(rèn)為，世界就是我們所看到的、所聽(tīng)到的那樣。然而，許多科學(xué)家指出，我們所看到的、所聽(tīng)到的客觀世界實(shí)際上是一系列腦部活動(dòng)的結(jié)果。從這個(gè)角度來(lái)看，音樂(lè)只不過(guò)是大腦制造的一種幻覺(jué)而已。
自動(dòng)填充
首先，大腦通過(guò)專門(mén)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將聲音分解為音調(diào)、音色、空間位置、響度、回聲環(huán)境、旋律重復(fù)等信息；接著，再將這些基本信息整合成一個(gè)可以被感知的整體。在這種分解和整合的過(guò)程中，大腦面臨許多困難，例如，不同的聲音可能使耳膜產(chǎn)生類似或相同的起伏；部分聲音可能會(huì)被其他聲音所覆蓋，甚至可能丟失。因此，外面的世界究竟發(fā)生了什么，大腦必須進(jìn)行猜想。如果感官輸入的是音樂(lè)，情況就更加復(fù)雜了，這種猜想還要考慮許多聲音之外的要素：聆聽(tīng)熟悉的樂(lè)曲時(shí)，我們對(duì)于后面的旋律的期待，演員演奏時(shí)的突發(fā)情況，等等。
就這樣，大腦根據(jù)我們實(shí)際上聽(tīng)到的聲音和我們認(rèn)為自己應(yīng)該聽(tīng)到的聲音，構(gòu)建出聽(tīng)覺(jué)的“真實(shí)”。這種思維方式是人類在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成的：在遭到威脅的情況下，認(rèn)知系統(tǒng)將缺失的信息自動(dòng)補(bǔ)足，從而幫助我們快速做出決定，提高生存機(jī)會(huì)。
美國(guó)認(rèn)知心理學(xué)家沃倫的一個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了大腦的這種思維方式。他錄下了一句話，然后從磁帶上剪去一段，用相同時(shí)間的噪聲代替丟失的部分。沃倫將經(jīng)過(guò)剪輯的磁帶放給其他人聽(tīng)，幾乎所有受試者說(shuō)，他們完整地聽(tīng)到了那句話和噪聲。然而，大多數(shù)人卻說(shuō)不出噪聲是何時(shí)發(fā)生的。這是因?yàn)槁?tīng)覺(jué)系統(tǒng)補(bǔ)足了丟失的語(yǔ)言信息，使那句話聽(tīng)上去就像沒(méi)有剪切過(guò)一樣。
這種自動(dòng)填充功能可以幫助作曲家營(yíng)造出奇妙的聽(tīng)覺(jué)效果。例如，在一段旋律中插入其他樂(lè)器聲，而聽(tīng)眾卻不會(huì)覺(jué)得旋律被打斷了。我們?cè)隈雎?tīng)鋼琴或是低音提琴的最低音時(shí)，聽(tīng)覺(jué)效果也差不多。實(shí)際上，那些樂(lè)器無(wú)法產(chǎn)生頻率那么低的聲音。然而，我們的耳朵自動(dòng)填充了相關(guān)信息，使我們產(chǎn)生了幻覺(jué)，認(rèn)為聽(tīng)到的聲音頻率真的那么低。
多種幻覺(jué)
人類可以根據(jù)聲音的頻率和回聲等信息感知自己所處的空間。例如，大腦可以根據(jù)回聲的效果來(lái)估計(jì)一個(gè)封閉空間的大小，判斷它是一間狹小的浴室，中型的音樂(lè)廳，還是有著穹頂?shù)拇蠼烫?。錄音工程師擅長(zhǎng)利用這些信息來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界，獲得逼真的效果。例如，當(dāng)我們戴著耳機(jī)欣賞音樂(lè)時(shí)，經(jīng)過(guò)處理的回聲能讓我們感覺(jué)自己在音樂(lè)廳里欣賞現(xiàn)場(chǎng)表演。錄音技術(shù)還可以利用我們對(duì)空間的認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)造出超現(xiàn)實(shí)的特殊效果。
除了構(gòu)建空間幻覺(jué)，音樂(lè)還能創(chuàng)造另一類幻覺(jué)。聲音到達(dá)兩個(gè)耳朵會(huì)有幾毫秒的時(shí)間差，人類正是以此來(lái)確定物體的方位的。許多著名的樂(lè)隊(duì)和音樂(lè)家正是利用了大腦對(duì)時(shí)間的敏感，通過(guò)信號(hào)的多重延遲營(yíng)造出神秘而又充滿誘惑的未知世界。
然而，音樂(lè)的最終幻覺(jué)也許是結(jié)構(gòu)和形式的幻覺(jué)。一系列音符本身并不能使我們?cè)诼?tīng)音樂(lè)時(shí)產(chǎn)生豐富的情感聯(lián)想，人類欣賞音樂(lè)的能力來(lái)自于不斷積累的音樂(lè)體驗(yàn)，以及善于學(xué)習(xí)和更新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)我們聆聽(tīng)新音樂(lè)或者再次聆聽(tīng)熟悉的音樂(lè)時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都能感知、記憶并自我修正。就這樣，大腦逐漸學(xué)會(huì)了適用于我們文化的“音樂(lè)語(yǔ)法”，如同我們?cè)谔囟ǖ奈幕尘跋聦W(xué)習(xí)語(yǔ)言一樣，并最終使我們理解音樂(lè)，被音樂(lè)深深打動(dòng)。
——選自《科學(xué)畫(huà)報(bào)》
科學(xué)畫(huà)報(bào)微信和科學(xué)畫(huà)報(bào)期刊入選“2014年公眾喜愛(ài)的科普作品”，我們需要您的支持，請(qǐng)點(diǎn)“贊”把我們留在榜單上吧！
請(qǐng)點(diǎn)擊左下角“閱讀原文”為我們點(diǎn)“贊”，您的支持就是我們的動(dòng)力！
聯(lián)系客服
