参与音乐互动的神经元过程

一起创作音乐是一项独特的挑战:音乐家不仅必须计划和执行自己乐器发出的声音，还必须与他人协调行动。这是大脑方面的一项非凡成就，来自美因河畔法兰克福的马克斯·普朗克经验美学研究所(MPIEA)和莱比锡的人类认知与脑科学研究所(MPI CBS)的一个国际研究团队现在已经详细研究了这一成就。他们的研究结果刚刚作为一篇开放获取的文章发表在该杂志上大脑皮层．

音乐互动需要演奏者之间灵活的协调，因为他们不仅要关注自己的乐器，还要关注乐器之间的和谐。因为这两者不可能同时出现，所以他们会根据情况设置优先级。为了弄清楚这一过程是如何运作的，以及大脑的哪些区域被激活，研究人员邀请了40名受过古典钢琴训练的钢琴家来演奏二重唱的短片——其中一人用钢琴演奏旋律右手，另一个低音向左对齐。

大脑活动可以精确定位功能性磁共振成像(fMRI)。研究参与者躺在一个被强磁场包围的窄管里，这样就不可能研究弹钢琴的钢琴家。然而，科学家们在之前的研究中已经找到了这个问题的解决方案;他们与位于莱比锡的Blüthner钢琴工厂合作，创造了一种磁共振兼容的钢琴，有27个键，可以通过电缆记录击键。

现在，他们的开创性发明首次被用于二重唱:一钢琴家在核磁共振扫描仪中演奏一段音乐的旋律，而他们的搭档在扫描仪室外的一架普通钢琴上演奏低音线。有一半的曲子，演奏者事先都练习过旋律和低音线;另一半则不熟悉低音线。只在核磁共振扫描仪中测量了球员的大脑活动。

“当mri播放器知道贝斯线时，他们大脑中负责演奏贝斯线的运动功能的区域是活跃的——尽管这是由外面的伙伴演奏的。同时，区域的大脑管理听证会也被启动。这意味着，在他们的头脑中，钢琴家不仅仅是在“演奏”贝斯线作为伴奏，他们还在“听”它应该是怎样的声音——当然，这并不总是与他们外面的伙伴演奏的声音相同，”MPI CBS的第一作者娜塔莉·科勒报道。

此外，研究人员通过给钢琴家不同的节奏信息来“操纵”实验，这使得他们演奏得稍微不同步。mpia的研究小组负责人Daniela Sammler解释说:“当二重唱搭档以不同于预期的节奏演奏琴键时，小脑被激活，小脑是一个强烈的时间差异检测器。这是值得注意的，因为我们谈论的只是几毫秒的差异。这使我们完全处于高性能领域。”

核磁共振扫描仪里的钢琴家在脑海中听到的部分和他们外面的伙伴实际演奏的部分之间的差异越大，核磁共振钢琴家就越专注于自己，而外面的钢琴家则适应他们。这种角色的分布与一个普遍观察到的现象相对应:“较弱的”玩家——即。在更困难的条件下比赛的人通常更关注自己的表现。

总的来说，这项研究的发现表明，当人们一起演奏音乐时，大脑是如何在认知和感觉因素之间建立联系的，这一非凡的壮举使他们能够根据特定的情况调整自己的表演。