音樂和跟音樂相關的科學的發展，幾百年來，像兩條江水，平行而幾乎不相干地流淌，而到了20世紀末，它們突然匯合了。這個匯合是戲劇性的，又是如此的必然。
你也許熱愛音樂，但並不清楚音樂背後的科學道理。小多特邀自由撰稿人伯納德·阿皮亞，他採訪了目前世界上兩名頂尖的研究音樂的科學家，為你解讀我們為什麼喜歡音樂。小多童書及時傳遞全球最新科學發展，包括最近20年人類對大腦的研究。
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在美國德克薩斯州卡城，14歲的十年級學生凱莉根·凱爾頓手裡拿著一部白色iPhone手機，手機上面套著布滿了紅色、褐色和白色的條紋，還有一個黑色小字母「k」的手機殼。iPhone裡有一款名為「Pandora」的應用程式，可在線播放音樂。
「她沒有聽收音機或聽CD，而是聽Pandora。」她的音樂家媽媽瑞麗·凱爾頓說，「她總喜歡在她的iPhone上聽音樂。」
五年前，凱莉根愛上了音樂，她開始頻繁地播放各種曲目。
「我喜歡沉迷於音樂中的感覺。在音樂聲中，我感覺不一樣了，變成了另外一個人。」她說。
凱莉根說，儘管她熱愛音樂，但是她並不清楚音樂背後的科學道理。「我聽說，人們聽音樂時，大腦會產生活動。但我就知道這些。」她說。也許很多人都有凱莉根這樣的感受。沉迷音樂之中要比學習音樂背後的科學道理來得更容易一些。
但是，別急，有些科學家一直在研究大腦對音樂的反應。其中有位科學家叫羅伯特·扎託雷，他是加拿大麥吉爾大學蒙特婁神經學研究所和醫院的神經科學教授。
在過去20年中，扎託雷的實驗室一直處於此項研究的前沿。在1999年，扎託雷和他的同事發表了首個有關音樂的研究成果。從那以後，有關音樂對大腦作用的研究成果越來越多了，其中包括我們為什麼愛音樂。
音樂、大腦和腦神經存在聯繫嗎？
音樂是由聲音或音調按照不同的規律組成的。單獨的一個聲音並無意義。但是，當聲音或音調按照相似的規律排列時，我們的大腦就能夠從中獲得愉悅的感覺。
「一個簡單的實驗無法解釋音樂的複雜性。」扎託雷說，「但是，我們能夠通過多種實驗來研究不同的大腦功能。」扎託雷補充說，當神經科學家給那些聽音樂的人做腦部掃描時，他們發現聆聽者大腦中有很多區域都非常活躍，例如，控制活動的大腦區域就很活躍，儘管聽音樂的人一動未動。這表明，即使人們保持不動，音樂也能夠激活他們的運動系統。這可能解釋為什麼我們喜愛隨著音樂的節奏搖擺或跳舞。
但是，要隨著音樂跳舞，還需要腦神經的參與。扎託雷博士說，腦神經可以將信息從五官（眼睛、鼻子、耳朵）和面龐（皮膚感覺）傳遞給大腦。
腦神經還可以幫助面部（肌肉和眼球）和頸部進行活動。當你聽音樂時，你就會用到聽覺神經，聽覺神經將大腦與耳朵連通起來。
當你聽到美妙的音樂，發出會心的微笑時，你就會用到腦神經來牽動嘴唇和面部肌肉。
愛音樂：大腦區域
瓦洛裡·薩利姆普爾博士是加拿大羅特曼研究所的神經科學家，在過去五年中，她一直在研究音樂對於大腦的作用。
在2011年，薩利姆普爾博士和其他神經科學家希望弄清楚，在人們享受他們喜愛的音樂時，他們的大腦中發生了什麼。
科學家發現，當人們感到興奮時，大腦中就會釋放出一種名為「多巴胺」的化學物質。因此，薩利姆普爾博士和同事測量了人們聽喜愛的音樂時會釋放多少多巴胺。
他們發現，在最享受音樂的時刻，多巴胺的釋放量最高。
而且，他們還發現了意想不到的事情：甚至在聆聽者準備聽音樂的時候，他們也會釋放出多巴胺。
「這一點真的頗為有趣，因為多巴胺的釋放量還與人們的期待有關。」薩利姆普爾博士說。
帶著這個發現，他們提出了另一個問題：如果說對於已聽過的音樂，僅期待就能讓人們產生愉悅，那麼對於未聽過的音樂呢？
這個問題又引出了另一項研究成果，該成果發表於2013年4月。
在這項研究中，薩利姆普爾及其同事，包括扎託雷博士，利用音樂推薦程序如Pandora和iTunes給19名參加實驗的人挑選新歌。研究者讓這些人聆聽了60首時長30秒的音樂片段，並研究了每個人大腦的功能性磁共振成像。
參與者還在電腦上的視覺量表中對他們所聽的音樂進行了評級，以確定他們是否喜愛這些音樂。然後，研究者分析了參與者的大腦活動，並將它與他們熱愛音樂的程度進行對比。
薩利姆普爾博士說，當人們聆聽他們以前從未聽過的音樂時，決定他們是否喜歡這首音樂的因素是釋放多巴胺的大腦區域的活動量大小以及該區域與大腦其他區域（包括上顳葉皮質和下額葉皮質）之間的互動方式。
薩利姆普爾博士在參加實驗者聽歌的同時，研究每個人大腦的功能性磁共振成像。
薩利姆普爾博士補充說，上顳葉皮質負責存儲以前聽過的音樂，而下額葉皮質則負責抽象排序、規律分析和工作記憶。
但是，不同的人對於音樂的反應並不相同。為什麼會這樣呢？薩利姆普爾博士說，因為我們的經歷、文化以及我們以前聽過的音樂類型，都可能會影響我們對待音樂的態度。所以，人們對音樂的反應可以後天養成。
「如果你以前從未聽過爵士樂，那麼當你第一次聆聽時，你可能無法預測讓你感興趣的部分。」薩利姆普爾博士說，「但是，在聽過多次後，你就能夠預測爵士樂的規律，包括聲音和旋律的編排方式。在此基礎上，你就能夠逐漸喜歡上它。」
音樂、多巴胺與大腦作用
對於不同種類的音樂，人們理解和欣賞其價值和含義的規則體系是不同的。「音樂的價值決定了大腦皮質存儲音樂的方式，而大腦不同區域之間的互動則有助於你預測音樂。這些模式決定了我們如何聆聽音樂、形成預期以及大腦如何回饋我們覺得悅耳的聲
音。」薩利姆普爾博士說。
母親對音樂的感覺
「對於音樂，我與凱莉根的感受相同。但是，我得說，我熱愛能引起我共鳴的音樂。」瑞麗·凱爾頓說，「當我唱的歌無法引起我的共鳴時，我就會換另一首歌。」
音樂如何從人耳朵進入大腦？音樂聲波通過空氣傳到人體。聲波經外耳道傳到鼓膜，引起鼓膜振動。內耳中的半規管呈線圈狀，可以察覺到平衡及身體的方向定位，而螺旋形的耳蝸則可探測到聲音。耳蝸毛狀細胞上的振動變為電脈衝通過聽覺神經傳遞到大腦皮質，大腦皮質能將你的聲音記住，然後辨別神經就通過大腦來讓人感知樂聲。
作者伯納德·阿皮亞是一個自由撰稿人和記者，他也在攻讀公共衛生博士學位。來自加納的他為科學與發展網絡撰寫了許多有關撒哈拉以南非洲的文章。
（本文選自小多月刊《問你問我》2014年四月號音樂專題，歡迎轉發，請註明出處『小多童書』。溫馨提示：如您想購買本期雜誌，請點擊左下角『閱讀原文』哦！）