大腦唱的歌

跟你我想的不一樣

大腦掌管各項人類生活的必備功能，說話、計算、聽覺、思考….。腦科學家針對旋律性知覺(melodic perception)也有不少研究。旋律性知覺是什麼?日常生活中，其實我們常常用到旋律性知覺，例如:聽別人說話的抑揚頓挫來判斷這個人的情緒。那麼，大腦如何主導這種旋律性的功能，尤其是唱歌呢?

唱歌，是腦損傷病人的一帖藥方。失語症的病人，能唱，不能說。失智症的病人，忘到只剩下唱歌。臨床上，語言治療師會應用旋律性治療(melodic therapy)來幫助言語困難的病人重建或維持說話的功能。

先來想想音樂。聽音樂、看音樂、演奏音樂，對大腦而言是不一樣的功能組成。簡單參考下列的大腦雙側功能圖。聽音樂可以是右側整體性聽知覺(單純的欣賞)，也可以是細節性聽知覺(邊聽邊想下一個樂句的呈現，或比較其他版本)。有人喜歡”看音樂”，同樣的，看著表演時可以單純的感受音樂引發的氣氛、想像表演者詮釋的意境(右腦)，也可以揣摩、學習表演者的技巧(左腦)。最後，演奏音樂本身必定涵蓋大腦多重功能，聽覺、視覺、觸覺或體感覺…。如果只參考大腦功能側化表，音樂這件事屬於藝術領域，好像都是右腦的責任。但是，就學習與表現的歷程而言，大腦的運作絕對不是這麼簡單。

大腦的研究

Berkowitz & Ansari (2010)應用功能性磁振攝影(functional MRI)，研究音樂家與非音樂家在即興演奏時(例如爵士樂)的大腦活化狀況。研究發現，音樂家在即興演奏時，右腦掌管旋律性的一些區域會停止活化(deactivation)，而非音樂家則無明顯差異。他們認為這是音樂家經由訓練所致的認知策略：抑制了接受刺激的注意力，使演奏的注意力更目標導向。這個研究結果告訴我們，如果我們以為的即興演奏是靠直覺、情緒、隨意…、偏向列表中的右腦功能?! 錯、錯、錯! 即興演奏的音樂家必定在動作技巧上已經訓練精熟，因此，即興演奏的過程不是漫無目的的，而是透過目標導向的注意力，經由產出(generation)、選擇(selection)、執行(execution)等一系列聽覺-動作的安排(auditory-motor sequence)，而成就的動作創意(motor creativity)。

再回到唱歌這件事!

唱歌時，由大腦的主要運動皮質(primary motor cortex)控制各種與發聲有關的動作。發聲的器官、呼吸肌的運動，臉部的表情、肢體動作等，都會隨著歌曲的旋律與節奏而變化。協調所有動作的感覺並且進行精細微調，是由大腦的主要體感覺皮質(primary somatosensory cortex)控制。由於身體就是唱歌的樂器，體感覺的敏銳度等同於樂器音色的敏感度，有時隨著環境條件(如溫度、濕度)會影響旋律的張力與流暢。科學家因此對於唱歌時腦部掌管體感覺(somatosensory)的方式產生很大的研究興趣。

精熟演唱技巧的歌手與一般人唱歌時的腦部活動很不一樣。Kleber等人(2013)利用麻醉聲帶，改變唱歌時聲帶運動的體感覺回饋，來看看大腦在唱歌時的體感覺控制。研究發現，專業與非專業歌手的右側腦島皮質（insular cortex）的活動，呈現明顯的反向結果。在聲帶被麻醉的情況下，非專業歌手的右腦島活動增加，但是專業歌手的右腦島活動反而顯著的減少。除此之外，專業歌手的腦島皮質與主要運動皮質以及體感覺皮質之間的功能性連結(functional connectivity)也是降低的，然而這些連結在非專業歌手卻是增加的。更重要的是，專業歌手維持音準的能力較不受到聲帶麻醉的影響。另外，同一群受試者的情況下，這次Kleber等(2016)將他們的聽覺系統利用噪音進行遮蔽效應，也就是讓歌手唱歌的同時感覺到噪音干擾。研究結果非常有趣，專業歌手的音準仍不受到影響，但這次研究卻觀察到右腦島的活動增加；而非專業歌手仍出現完全相反的結果。

腦島皮質唱什麼歌?

腦島皮質屬於邊緣系統(limbic system)，主管身體的內在感受，如痛、餓、疲憊。而右側腦島又特別跟動作的自我察覺(self awareness) 有關。唱歌時，歌手能夠察覺聲道中各種動作產生的感覺，例如喉部的緊張感、胸廓的擴張與收縮感、彈舌音的震動…等。Kleber等學者認為，右側腦島的活動與整合這些動作的體感覺有關，而且會受到技巧精熟經驗的影響。

在聲帶被麻醉的情況下，專業歌手能夠壓制體感覺回饋，仰賴經驗累積的動作表現，專注在音準需要的各種動作控制。除此之外，當聽覺被噪音干擾時，專業歌手反而大量使用體感覺回饋系統，來代償聽覺的不足，利用體感覺回饋了解當下音準控制的動作感覺，因而使右腦島活動增加。反觀非專業歌手，因為演唱技巧與經驗的不足，當體感覺回饋系統出問題，如聽覺受噪音干擾、聲帶的振動受麻醉干擾，音準的表現就會大大受到影響。很明顯的，專業與非專歌手的表現，最大的差別在於體感覺影響認知決策的結果：該專注什麼，不該專注什麼。這樣看來，精熟技術的大腦最厲害的是能隨意調度、啟動、或壓制某些功能，還能強化某些特定功能。

其實，大腦想唱歌時應該無關好聽、不好聽，無關專業、不專業。洗澡時高歌，開心時哼歌，難過時邊流淚邊唱歌，與朋友在一起激勵的大聲唱歌…。大腦最享受的唱歌應該是只關乎個人當下的感受。許多有名無名的歌手應該都能回憶起，就是愛唱歌，為了愛唱歌而唱歌的那段歲月，無關乎誰要聽，誰在乎。

想到一部獲得第77屆奧斯卡最佳外語片提名的瑞典影片[其實在天堂(As it is in heaven, 2004 )]，故事圍繞在教會詩班中，透過唱歌，描述出大家的內心劇場。在紛紛擾擾的故事情節中，最感人的時刻是當詩班頓時沒有指揮，驚慌失措之際，由一個從小智能不足的少年，用最簡單的一聲”呵…”引發全教會不管是否參加詩班，是否唱得好，男女老幼，不分聲部，大家齊聲大合唱。聲音瞬間響徹雲霄，宛如在天堂。像聖經中有句話說，要回轉像小孩一樣，才能進天堂。因為在天堂的，都是像小孩一樣。有最單純的心。

大腦唱的歌，只想單純的唱歌。

聽聽小小專業歌手唱歌吧!

賞音時間

參考資料

Berkowitz, A. L., & Ansari, D. (2010). Expertise-related deactivation of the right temporoparietal junction during musical improvisation. Neuroimage, 49(1), 712-719.

Kleber, B., Zeitouni, A. G., Friberg, A., & Zatorre, R. J. (2013). Experience-dependent modulation of feedback integration during singing: role of the right anterior insula. Journal of Neuroscience, 33(14), 6070-6080.

Kleber, B., Friberg, A., Zeitouni, A., & Zatorre, R. (2017). Experience-dependent modulation of right anterior insula and sensorimotor regions as a function of noise-masked auditory feedback in singers and nonsingers. NeuroImage, 147, 97-110.