人類音樂才能來自哪里

張文韜/編譯

人類音樂才能來自哪里

張文韜/編譯

● 科學(xué)家利用多種手段研究人類演奏和創(chuàng)作音樂的能力的起源，不過，這些研究結(jié)果也伴隨著爭議。

去玻利維亞的圣馬利亞并不容易。這個村莊還處于一個農(nóng)業(yè)社會，坐落在亞馬孫河熱帶雨林深處，只能乘船前往。這里不通電和自來水，生活在這里的提斯曼人很少跟外界接觸，只是偶爾去相鄰的城鎮(zhèn)。但是，對聽覺研究人員喬希·麥克德莫特（Josh McDermott）來說，這樣的與世隔絕正好是科學(xué)研究的價值所在。

2015年，這個來自麻省理工學(xué)院的科學(xué)家開始了在當(dāng)?shù)氐难芯俊Ｋ压P記本電腦、耳機、發(fā)電機搬上獨木舟，從亞馬孫河流域的圣博爾哈啟程，逆水上行50千米，來到了圣瑪利亞。與他同行的是布蘭代斯大學(xué)的人類學(xué)家里卡多·戈多伊（Ricardo Godoy）。他們計劃進行實驗，看看提斯曼人能否辨別出某些音調(diào)的組合，在這些組合中，他們是否有所偏好。這兩位科學(xué)家試圖解決音樂研究上長期存在的問題：各種文明中，音樂感知的特征是否是天生的；在世界各地所觀察到的音樂偏好是否反映了西方文明和西方音樂在全球的傳播。

“在西方音樂中會使用特殊的音程，在其他文明中也是一樣，”麥克德莫特說，“有些音程比其他更常用，這似乎不是偶然的。那么問題來了：這究竟是為什么？”

民族音樂學(xué)家和作曲家往往會認(rèn)為，個人音樂喜好完全是文化因素的產(chǎn)物。但是近年來，人類音樂才能（指演奏和創(chuàng)作音樂的能力）的進化基礎(chǔ)引起了科學(xué)界的興趣。越來越多人認(rèn)為，人類對于西方音樂中純五度或大三度等和諧音程的偏愛與對于不那么令人愉快、甚至是刺耳音調(diào)的厭惡是由我們的本身的生物特性決定的。作為受西方文化影響最小的人群，提斯曼人為研究這一理論提供了全新的機會。

針對提斯曼人的測試：在圣馬利亞，布蘭代斯大學(xué)的里卡多·戈多伊測試提斯曼婦女的音樂喜好

音樂圖譜：大腦中很多區(qū)域都對各種各樣的聲音刺激有反應(yīng)，科學(xué)家很難從中確定哪些區(qū)域是專門用于音樂處理的。功能性磁共振成象（fMRI）研究可以采用多種方法，精確定位出涉及音樂感知的區(qū)域，把各種“音樂”刺激和對應(yīng)的大腦掃描結(jié)果記錄下來，比如唱歌的人聲、合成的鋼琴旋律和其他計算機發(fā)出的聲音。盡管存在障礙，但是，有關(guān)音樂感知的大腦區(qū)域的科學(xué)研究依然取得了一些進展

他們用獨木舟運來的基本聽覺設(shè)備都派上了用場，麥克德莫特和他的同伴開展了一系列實驗，研究當(dāng)?shù)赝林用駥τ诓煌穆曇艉鸵魳纺Ｊ綍性鯓拥姆磻?yīng)。研究團隊發(fā)現(xiàn)，盡管提斯曼人能辨別出和諧音程與不和諧音程，但是他們顯然對兩者都沒有偏好。麥克德莫特認(rèn)為，這是一個強大的證據(jù)，說明音樂喜好不是由強大生物學(xué)基礎(chǔ)決定的：“假設(shè)提斯曼人在生物學(xué)特征上和我們一樣，如果對和諧音程的喜好等特性在某種文化中沒有出現(xiàn)，那么就說明這不是由生物學(xué)因素嚴(yán)格決定的?！?/p>

但是他們發(fā)表的相關(guān)論文引起了爭議。有些人認(rèn)為，這一研究表明：影響人們音樂偏好的原因是文化而不是生物學(xué)；有些人則指出，這種非此即彼的二分法是不對的。維也納大學(xué)的進化生物學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家特庫姆塞·菲奇（Tecumseh Fitch）認(rèn)為，僅僅因為感知力的不同，并不能說明生物學(xué)對音樂感知力的差異沒有貢獻，他說：“幾乎所有事物都受到生物學(xué)基礎(chǔ)、環(huán)境和文化的影響，如果認(rèn)為三者互相沖突，這種‘要么天然形成，要么后天培養(yǎng)’的觀點一直是生物學(xué)上最無用的觀點之一?！?/p>

確定生物學(xué)和文化對人類音樂才能的影響是一個非常棘手的問題，目前從事音樂認(rèn)知科學(xué)的科學(xué)家們正在努力研究。最近幾年中，盡管很多問題仍然需要具體化，但是這個領(lǐng)域取得了突飛猛進的發(fā)展。“很多問題已經(jīng)澄清了。”菲奇說。2015年，20多位科學(xué)家就這個問題為《哲學(xué)匯刊B》編寫了一期特刊，菲奇是作者之一。他指出：“本刊不是談?wù)撘魳返难莼?，我們現(xiàn)在討論的是音樂才能的進化，這是人類的一種普遍特征。這避免了許多混淆?！?/p>

研究人員正在開始把音樂才能分解成幾個不同的元素，比如說音調(diào)處理和節(jié)拍同步等（見表1）；研究清楚每個元素的功能及其演變過程，就能找到“人類的音樂才能從哪里來”的答案。但是，正如麥克德莫特最近的論文激起的討論一樣，音樂才能的生物學(xué)起源仍然很神秘。所以，爭論還在繼續(xù)。

感知音樂的大腦？

音樂工具不會變成化石，所以我們不能從過去的音樂中找到直接證據(jù)（見“音樂才能發(fā)展時間表”）。但是，研究人員可以從另一個復(fù)雜認(rèn)知特征（語音感知）的先前研究中發(fā)現(xiàn)線索。“音樂和語言都是聲音的規(guī)律組合；兩者都有層次結(jié)構(gòu)；都存在于所有的文化中；都是非常復(fù)雜的人類活動，”弗雷德·萊爾達爾（Fred Lerdahl）說，他是一位作曲家，同時也是哥倫比亞大學(xué)的音樂理論家，“很多人，包括我，都認(rèn)為音樂和語言在某些方面具有相同起源。”

這個觀點受到很多證據(jù)的支持。比如，塔夫茨大學(xué)的心理學(xué)家安妮·帕特爾（Ani Patel）等人在多年以前就發(fā)現(xiàn)，先天性失音癥患者（也就是通常說的“音盲”）處理音樂的神經(jīng)發(fā)育有障礙，在感知說話的語調(diào)方面也有困難。對正常聽覺志愿者的fMRI掃描顯示，負(fù)責(zé)處理聽覺的區(qū)域是大腦顳葉皮層，在聽到音樂和語言時，顳葉皮層的大部分區(qū)域的活躍程度都比在無聲狀態(tài)下強。這些發(fā)現(xiàn)暗示，大部分人處理音樂和語言時，很有可能使用同樣的神經(jīng)回路。

表1 音樂術(shù)語集

但是其他研究指出，有些音樂和語言元素在大腦中的處理區(qū)域是分離的，這表明在漫長的進化過程中，人類大腦出現(xiàn)了專門處理音樂的區(qū)域。比如說，腦損傷會損害音樂方面的音高處理，但不損害說話時的音高處理。與傳統(tǒng)方法相比，更靈敏的多維神經(jīng)成像分析指出，盡管在大腦皮層的刺激區(qū)域有重疊，記錄音樂和語言的活動還是會激活不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。蒙特利爾大學(xué)的神經(jīng)心理學(xué)者伊莎貝爾·佩雷茨（Isabelle Peretz）說：“人們把音樂和語言活動的大腦區(qū)域作為分享的證據(jù)，但考慮到大部分研究手段的分辨率，這當(dāng)然是沒有意義的。 ”

最近，麥克德莫特的實驗室進一步研究了音樂和語言在大腦處理區(qū)域中獨立性。他們采用新方法分析了志愿者的fMRI數(shù)據(jù)，在測試中，志愿者會聽到150種聲音的錄音，包括語言、音樂、非語言發(fā)聲或者非聲音（非發(fā)音器官發(fā)出的）。研究團隊在聽覺皮層中識別出了用于處理語言和音樂的不同解剖學(xué)路徑，以及在大腦中對語言和音樂有選擇性反應(yīng)的其他區(qū)域。“我們發(fā)現(xiàn)，兩者在解剖學(xué)上基本上是分離的，”麥克德莫特說，“語言選擇性定位于主要聽覺皮層的側(cè)面，而音樂選擇性定位于聽覺皮層的前部。”

語言和音樂的神經(jīng)處理機制目前仍然是個謎，不過佩雷茨指出，麥克德莫特等人的研究清楚地表明，人類能夠把音樂和語言分開來。雖然如此，她也注意到，音樂和言語感知是否有共同神經(jīng)基礎(chǔ)，目前的科學(xué)界支持與反對的兩方都有證據(jù)，所以“辯論仍在繼續(xù)”。

有些研究人員獨辟蹊徑，想要從DNA中找到人類大腦如何產(chǎn)生音樂感知的線索?！皩ξ襾碚f，遺傳學(xué)是研究音樂才能演化根源的唯一途徑?！焙諣栃粱髮W(xué)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)家伊爾瑪·雅維拉（Irma Jarvela）說。最近幾年中，她的團隊研究了一些芬蘭家庭的全基因組關(guān)聯(lián)模式。2016年，她們發(fā)表了初步研究成果：研究小組用標(biāo)準(zhǔn)的音樂聽力測試把參與者的音樂才能分成若干高低等級，并確定了與這些才能差異相關(guān)的至少46個基因組區(qū)域。“我們要問，在這些區(qū)域里有哪些基因，這些基因是否與聽覺感知有關(guān)？”她解釋說。在這些區(qū)域中，除了發(fā)現(xiàn)與鳴禽處理歌曲和產(chǎn)生鳥鳴有關(guān)的同源基因之外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了與語言發(fā)展和聽覺相關(guān)的基因。

對于音盲的研究，給音樂才能的遺傳學(xué)基礎(chǔ)提供了更多線索。2007年，佩雷茨和同事們報告，先天性音盲會在家族中遺傳。最近的研究發(fā)現(xiàn)，遺傳病Williams-beuren綜合征的患者中音盲的發(fā)病率很高，而該綜合征正是由于第7染色體上的基因缺失（最高缺失28個基因），這使研究人員可能又找到了另外的音樂才能相關(guān)基因。佩雷茨表示：“沿著這個方向，我們?nèi)〉昧诉M展，但是還有很多工作需要做，這的確是很難的事，研究手段也比神經(jīng)成像貴很多。所以我們必須要耐心等待?！钡撬a充說，這個發(fā)展是值得等待的，因為對于特定的音樂或音盲表型的遺傳學(xué)理解可以為音樂的生物學(xué)基礎(chǔ)提供全新的視角。

與此同時，一些研究人員主張，要弄清人類音樂才能的起源，就要研究相關(guān)的物種。盡管非人類靈長類動物像我們一樣，能夠分辨出和諧音程和不和諧音程，但是，很多類人猿和猴子對于聽覺的處理驚人的不同?！耙魳坊驹碇?，人們關(guān)于動物處理聲音的那些古老的普遍的認(rèn)識，被證明是不正確的，這可能反映出我們大腦潛在的特化區(qū)域?！迸撂貭栒f。例如，隨著節(jié)拍運動的能力是一種重要的音樂能力，“我們的近親就不能自然產(chǎn)生，”帕特爾說，“但是在一些其他物種身上，這種能力是自然產(chǎn)生的，包括鸚鵡、海豹和大象?！?/p>

類似地，發(fā)聲學(xué)習(xí)的能力是音樂才能的一個方面，許多物種具有這種能力，包括一些鳴禽、鸚鵡、鯨類、海豹、蝙蝠和大象，但是除人類之外的其他靈長類就沒有相關(guān)記載。帕特爾說：“這不禁讓人疑惑：人類與其他有音樂感知的物種具有什么共同的基本特征，這些特征的進化說明了什么？”

為什么會產(chǎn)生音樂？

人類是怎么進化出處理音樂能力的，這個問題研究人員一直在探索。同時，更多的科學(xué)家和公眾對另一個音樂才能起源問題的興趣與日俱增：究竟為什么會進化出音樂才能？對某些人來說，音樂在人類中具有普遍性，在社會和文化中都起到重要作用，這是我們的音樂才能具有自適應(yīng)性的令人信服的證據(jù)?！霸谒械纳鐣?，音樂都是相通的，”赫爾辛基大學(xué)的科學(xué)家雅維拉說，“這就像有利的等位基因一樣，應(yīng)該有益于人類?！?/p>

但是，音樂究竟有什么益處呢，是否確實影響了人類的進化？這些都是帕特爾所說的“書中最古老的爭論之一”。在20世紀(jì)90年代，認(rèn)知心理學(xué)家史蒂文·平克（Steven Pinker）有個著名的見解，他把音樂稱為“聽覺上的干酪蛋糕”，美味卻幾乎是不必要的，他認(rèn)為音樂才能無非是人類進化出專門處理語言和其他聽覺輸入神經(jīng)回路的副產(chǎn)品。菲奇說，上述觀點成為研究人員尋求對人類音樂演化的最終解釋的爭論。“大家都想要證明平克的干酪蛋糕觀點是錯誤的，”他注意到，“但是那僅僅是一個無效假設(shè)。 ”

一種來自達爾文主義的適應(yīng)主義觀點是，人類的音樂才能就像鳥鳴聲一樣，具有性選擇的特征，雖然不是尋常的特質(zhì)，但是在兩性中普遍存在。音樂才能是有關(guān)認(rèn)知能力可靠和可見的指標(biāo)，可以向潛在的配偶展示其個體基因的質(zhì)量。一些研究人員嘗試從這個觀點得到可以被實驗證實的推論，但是迄今為止沒有獲得多少證據(jù)支持。最近的一項研究是在超過10 000對瑞典雙胞胎中開展的，讓她們根據(jù)包括性伴侶數(shù)量、第一次性交時間等指標(biāo)來自我評估性吸引力。研究人員發(fā)現(xiàn)，音樂能力與性吸引力沒有關(guān)系，但他們也警告說，不要輕率地從現(xiàn)代社會的情況推測出人類祖先的性關(guān)系。

由于音樂的復(fù)雜性，人們對音樂在人類情緒和社會聯(lián)系上的作用還很不了解，也產(chǎn)生了一些其他的假說。比如，多倫多大學(xué)的心理學(xué)家桑德拉·特雷胡布（Sandra Trehub）說，嬰兒和幼兒對音樂交流格外敏感，成年人與他們互動時會自然而然地使用唱歌的方式。“全世界照看嬰孩的人都會為他們唱歌，”她說，“這不是西方獨有的現(xiàn)象，也不是某個階層獨有的現(xiàn)象。無論哪里的人都會為小孩唱歌，這似乎頗為重要?！?/p>

她和她的同事們最近報告了一個現(xiàn)象：嬰兒如果看不到他人（同類）就會開始啼哭，歌唱錄音能延遲嬰兒開始啼哭的時間，而說話就沒有效果。2014年，麥克馬斯特大學(xué)的勞雷爾·特雷納（Laurel Trainor）發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剛1歲的嬰兒跟著音樂跳動時，如果研究員站在嬰兒對面按音樂節(jié)拍跳舞，嬰兒會友善地幫助撿起研究員身上“不慎”掉落的物品。而對于不按節(jié)拍跳舞的研究員，嬰兒則不會這么友善。

這些相關(guān)的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了一些觀點，父母-嬰兒之間親情紐帶，或者更通常地說，人際關(guān)系作為一種選擇性壓力促進了早期人類音樂才能的進化，雖然特雷胡布自己說她不同意這種相當(dāng)投機的觀點。“我不難想象一個時期，音樂之類的事物在全球民族的交流和管理人際關(guān)系中非常重要，”她說，“但是，根據(jù)我們目前看到的情況，去推斷遠(yuǎn)古時代音樂產(chǎn)生的條件和它所具有的功能，這是非常困難的。 ”

實際上，研究古代人類行為的固有挑戰(zhàn)和特征本身的復(fù)雜性，使音樂演變的解釋很容易被認(rèn)為是“無法證實”的故事，特雷納說：“你看到音樂對人的影響，很容易想到它具有進化自適應(yīng)的特征。當(dāng)然，證明某事物有進化自適應(yīng)性，雖然不是完全不可能，但也是非常困難的。”

研究的困難導(dǎo)致一些研究人員認(rèn)為，以適應(yīng)性為基礎(chǔ)的研究方向是錯誤的?！拔也贿@么認(rèn)為，這是極有用的問題，”菲奇說，“把精力集中于此是不明智的，因為我們知之甚少。”其他研究人員則認(rèn)為要更加細(xì)致地分析音樂才能的進化過程，而不是簡單尋找單一的答案?！斑M化過程不是一蹴而就的，”特雷納說，“要經(jīng)過很多細(xì)微的階段?！?/p>

例如，她的工作解決了聽覺場景分析的方面：動物如何在空間中定位聲音來源，這一工作可能找到對現(xiàn)代人類的音樂能力至關(guān)重要的特性。但是這并不表示音樂在誕生之初沒有獨特的功能?！拔艺J(rèn)為，在人類音樂能力的漫長發(fā)展過程中，大部分的演化是被音樂自身的進化壓力所驅(qū)動的，”特雷納說，“而其余的進化壓力則來自于當(dāng)今音樂能力以外的其他部分?！?/p>

大部分研究人員同意一個觀點，研究人類的音樂進化需要更多地專注于和生物學(xué)相關(guān)的方法。比方說，菲奇建議，研究人員不是問為什么進化出了音樂才能，而是問為什么進化出了隨著節(jié)拍運動的能力。這個研究方法“是真正重要的”，帕特爾說：“我們已經(jīng)猜測了幾百年?，F(xiàn)在我覺得，考慮音樂認(rèn)知里的諸元素，并把它們放到進化框架中去考慮，這才是真正的進展?！?/p>

[資料來源：The Scientist][責(zé)任編輯：遙 醒]

音樂才能發(fā)展時間表

關(guān)于古代人類的音樂感知，沒有任何實際的證據(jù)，研究人員在歷史中尋找遠(yuǎn)古人類能夠產(chǎn)生音樂的跡象，從而大致上了解音樂才能進化的時間表。其中一種方法是通過考古學(xué)。毫無疑問，最古老的樂器是在德國的洞穴里找到的骨笛（見上圖），距今已有 4萬多年歷史（J Hum Evo，62:664-76,2012）。但是很多研究人員爭論，聲樂的出現(xiàn)可能比這更早。

為了找到聲樂出現(xiàn)的年代上限，有些研究人員從人類解剖學(xué)上尋找答案。要想發(fā)出復(fù)雜的聲音，需要強大的大腦和特化的發(fā)聲器官。比方說，在原始人的進化中，胸腔變得更受神經(jīng)支配，這一變化讓人類（和尼安德特人）更有效地控制發(fā)聲中的音高和強度。化石證明，像現(xiàn)代人這樣能進行呼吸控制的人類最早生活在 160萬年前，一些研究人員認(rèn)為這標(biāo)志著我們的祖先首次能夠產(chǎn)生類似歌唱的聲音（Am J Phys Anthropol,109:341-63, 1999）。

如果我們的DNA中存在一些部分與感知和處理音樂有關(guān)，那么遺傳學(xué)也能幫助研究人員確定某些特定的音樂才能要素是何時出現(xiàn)在我們祖先身上。然而，直到目前為止，人類何時首次制造出可以被稱為“音樂”的事物，目前還是一個謎。

張文韜/譯自The Scientist