@ 2021.08.22 , 10:03

听音乐时大脑会自动预测一段旋律的走向

无论是听巴赫的协奏曲还是Spotify上的最新流行乐,人类的大脑都不会被动地等待音符弹出来。相反,当一个 乐句 还未结束之前,我们的大脑会自动预测旋律将如何结尾。

过去关于人脑如何处理音乐的观点认为,乐句是通过向后看(旋律结束后)而不是向前看来感知的。然而,发表在《心理科学》杂志上的新研究表明,人脑会考虑之前的情况,以预测接下来的情况。

奥胡斯高级研究学院的研究员、该论文的两位主要作者之一尼尔斯·克·汉森说:"大脑总是领先一步,并将期望与即将发生的事情相匹配。这一发现对以前的假说提出了挑战,即只有在下一段乐句开始后,大脑才会感到上段乐句结束了。”

汉森和同事把研究重点放在音乐的基本单位之一,即乐句——一段声音的序列或模式,在旋律中形成一个独特的音乐 "思想"。像一个句子一样,一个乐句是一个更大的整体和完整乐章的部分结构,但它可能在旋律中有一些不确定性。新的研究表明,听众利用这些不确定的时刻,或高熵,来确定一个乐句的结束和另一个乐句的开始。

"我们对大脑如何认知开始和结束,所知不多。在这里,音乐提供了一个完美的领域来测量一些本来难以测量的东西——即不确定性。"

为了研究大脑的音乐预测能力,研究人员让38名参与者逐一聆听巴赫的合唱旋律。参与者可以通过按下电脑键盘上的空格键来暂停和重新开始音乐。

参与者被告知,事后他们将接受测试,了解他们对这些旋律的记忆程度。这使研究人员能够利用参与者在每个音上停留的时间来间接衡量他们对音乐乐句的理解。

在第二个实验中,31名不同的参与者聆听了相同的音乐短片段,然后评估它们听起来有多完整。参与者判断在高熵音上结束的旋律更完整,并在其上停留更长时间。

"我们能够表明,人们有一种将高熵的音调作为乐句结尾的倾向。”多伦多大学士嘉堡分校的博士后研究员、该论文的第二作者Haley Kragness说:"这是一项基础研究,使我们更加了解人类大脑如何获取知识,不仅是从音乐中,而且在涉及到语言、运动或其他随着时间发生的事情时也是如此。

从长远来看,研究人员希望这些结果可以用来优化人与人之间的交流和互动,或者说,了解艺术家如何能够挑逗或欺骗观众。

"这项研究表明,人类利用他们周围世界的统计特性,不仅可以预测接下来可能发生的事情,而且还可以将复杂的、连续的输入流解析成更小、更容易管理的信息段。”

https://medicalxpress.com/news/2021-08-brain-machine-future-music.html


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