参与音乐互动的神经元过程

一起制作音乐是一个独特的挑战:音乐家不仅必须计划和执行他们自己的乐器发出的声音，而且他们必须协调他们的行动与他人的行动。这在大脑方面是一项非凡的成就，来自德国法兰克福的马克斯·普朗克经验美学研究所(MPIEA)和莱比锡的人类认知和脑科学研究所(MPI CBS)的国际研究团队现在已经对这一成就进行了详细的研究。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，他们不仅要专注于自己的乐器，还要关注乐器之间的和谐。因为这两者是不可能同时实现的，所以他们设置了优先级，可以根据情况进行调整。为了弄清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，让他们以二重奏的形式演奏短乐曲——其中一人用钢琴演奏旋律右手，另一个低音左对齐。

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狭窄管子里，这种情况使得研究弹钢琴的钢琴家几乎不可能。然而，科学家们在之前的一项研究中已经找到了解决这个问题的方法;他们与莱比锡的Blüthner钢琴工厂合作，创造了一种核磁共振兼容的钢琴，有27个键，可以通过光缆登记按键。

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播放一段音乐的旋律，而他们的搭档在扫描室外的一架普通钢琴上演奏低音线。有一半的曲子，演奏者事先练习过旋律和低音线;另一半则是不熟悉低音线。大脑活动只在核磁共振扫描仪中被测量。

当磁共振成像的参与者知道低音线时，他们大脑中负责演奏低音线的运动功能区域是活跃的——尽管这是由外面的搭档演奏的。同时，区域的大脑管理听证也被激活。这意味着，在他们的头脑中，钢琴家不只是在‘演奏’低音线作为伴奏，他们也在‘听’它应该如何听起来——当然，这并不总是与他们外面的搭档所演奏的完全相同，”MPI CBS的第一作者娜塔莉·科勒报道说。

此外，研究人员通过向钢琴家提供不同的关于节奏的信息，“操纵”了实验，这使得他们演奏时略微不同步。MPIEA的研究团队负责人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——一种对时间差异的强大探测器——就会被激活。这是值得注意的，因为我们讨论的只是几毫秒的差异。这让我们完全进入了高性能领域。”

在核磁共振扫描仪中，被试者在脑中听到的音乐和他们在外面的搭档实际演奏的音乐之间的差异越大，被试者就越专注于自己，而在外面的被试者则会适应他们。这种角色的分布与一种普遍观察到的现象相对应:“较弱”的玩家。他们通常更关注自己的表现。

总之，这项研究的发现表明，当人们一起播放音乐时，他们的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演奏。