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你累了嗎?學著一個人好好吃飯,還給自己清爽的大腦

異吐司想Toasty Thoughts_96
・2021/03/25 ・4002字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 455 ・五年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
  • 文/異吐司想 Toasty Thoughts

身為一個稱職 (?)的台灣人,我相信應該大部分的人應該都是「喜歡」吃東西的。看看我們到處都能買到東西吃的街頭巷尾,還有那個傳說中一言不合就會拿食物霸凌晚輩的外婆,「愛吃」這件事大概早就深深刻印在我們的集體無意識裡。

可惜的是,隨著現代生活節奏越來越快,「吃飯」這件事漸漸也失去了它原本可以帶來的附帶功能。

「吃飯」這件事漸漸也失去了它原本可以帶來的附帶功能。圖/GIPHY

認真回想一下,你上次「一個人好好吃一頓飯」是什麼時候的事了?

不是酒酣耳熱的餐敘,也不是別有目的的應酬,就是自己一個人好好地、安安靜靜地吃一頓飯。沒有任何東西打擾,就是一段只有你與食物的祥和時光。

有人說食物的美味程度,是取決於跟你一起用餐的對象。跟能讓你心曠神怡的人坐在一起,再普通的粗茶淡飯也能吃得很香;相反的,就算是米其林三星的絕世美餚,也可能被不討喜的飯伴搞得索然無味。

然而,現在當我們一個人吃飯的時候,陪著一起的大多是手機或電腦,不管是在玩遊戲、看影片,甚至是繼續處理做不完的工作,總是會有事情確保我們不會「浪費」這段時間。

小時候這樣做肯定會被家裡人斥責,說這樣會「消化不良」,雖然並無其事,不過「好好吃一頓飯」這件事確實對我們大有好處,只是不一定是你想的那樣。

現在當我們一個人吃飯的時候,陪著一起的大多是手機或電腦,不管是在玩遊戲、看影片,甚至是繼續處理做不完的工作。圖/Pexels

不習慣空下腦袋吃飯?小心精神耗竭

為什麼我們獨自吃飯時,總是會不由自主地想找東西來「打發時間」?這其實是因為「吃飯」這件事情對我們來說太過簡單,簡單到幾乎「不用想」的程度。

就如同我們閉著眼睛都能摸到自己鼻子,或是可以一邊想事情一邊刷牙,「把食物送進嘴裡」這個動作已經在日積月累的生活經驗中變成「本能」,完全依靠意識外的自動導航就能完成,沒有太多「意識」介入的空間。你可能會「知道」自己在吃什麼,或是在叉揀舀時知道要刻意避開某些食物,但是你不需要監控每個動作,通常只需要「啊,我不要吃那個」身體就自發完成整個流程、把你要的東西送進嘴裡。

「把食物送進嘴裡」這個動作已經在日積月累的生活經驗中變成「本能」。圖/Pexels

也因為吃東西用不著特地去思考,我們的大腦就暫時「空」下來,沒有事做。

對於習慣讓大腦不斷處理資訊、保持運轉的現代人來說,這樣無所事事反而會引發類似戒斷症狀的不適應,令人下意識地想找事情做。然而不管是使用 3C 產品或是邊吃邊處理工作,這樣透過外在刺激讓意識維持忙碌的作法,其實正是讓我們越來越容易精神耗竭的元兇。

問題的癥結點,就在於吃飯時讓腦袋「放空」其實是有意義的

當我們在說「注意力」的時候,最先想到的往往會是「注意到外界」的某樣事物,例如進行到一半的工作、正在台上講課的老師,或甚至是某隻從你眼角餘光走過的貓。這些「對外」(outward) 的注意力是我們熟悉的日常認知功能,幫助我們每天順利與外界互動、完成工作,同時也是大腦額葉皮質正常運轉的證明。

但是我們其實還有另一種注意力,那就是「對內」(inward) 的注意力,讓我們能夠掌握身體當下的各種生理以及情緒反應。

「對內」(inward) 的注意力,讓我們能夠掌握身體當下的各種生理以及情緒反應。圖/GIPHY

你累了嗎?累到「以為自己不累」?

如果說對外的注意力是平常用電腦時打開的各種程式與網頁,專門讓我們處理外來業務的工具,對內的注意力就是系統管理員,用來掌握自己的運轉狀況以及安全警訊。對外與對內的注意力技術上來說是併行的,但是我們大腦分配的心理能量卻會依據當下情境而有所偏頗,特別是在網路世代每天海量的資訊狂潮中,對內注意力的配比自然會越來越低。

也因此,像吃飯、洗澡、走路甚至是搭車通勤這些難得的「發呆」時間,其實就是在回收對外注意力,給大腦重新開機、釋放記憶體的機會。

這時還用其他工作去填滿好不容易出現的空檔,不只會讓大腦無法良好休息,連「疲累的訊號」都接收不到。我們大多都有過忙了一整天後,忽然在某個時刻意識到「自己其實很餓/很累」、「這裡痛那裡痛」,或是回家一碰到沙發就「連一根手指頭都動不了」的軟爛。

利用難得的「發呆」時間,回收對外注意力,給大腦重新開機、釋放記憶體的機會。圖/GIPHY

這些都不是突如其來的負面狀態(又不是踩到陷阱),而是整天不斷累積、卻因為注意力不曾回收而持續被忽略的「疲勞警報」一次湧現。

這個「以為自己不累」的錯覺會讓我們一不小心就把自己操過頭,使得身體長期處在沒有得到充分休息的勞累狀態,最終導致可怕的精神疲乏與各種心理、生理健康問題。

為什麼(正常)工作會安排 1 到 1.5 小時的午休?就是要把「1 天工作 8 小時」切成「早上工作 4 小時」跟「下午工作 4 小時」,讓你有機會在中間稍微回點血、不要過度耗損珍貴的體力。當然我知道許多工作場所沒有這麼友善,但至少這個制度的原意是這樣。

我知道有些人這時會想說:「可是事情就只差一點點了,我 ㄍㄧㄥ 一下再去休息不行嗎?」如果你剩下的工作只是一些機械式、重複性高的工作,那確實是無傷大雅;但要是你需要動腦,這樣的「再ㄍㄧㄥ一下」反而是在自找麻煩。

放空時刻給靈感與創意空間

你或許聽過所謂的「浴中哲思」(shower thoughts),就是那個讓阿基米德在泡澡時突然大叫「Eureka!」(我知道了)然後開始當眾裸奔的東西(咦)。

這並不是因為洗澡水有什麼神奇的魔力,而是因為在這個「放空」的時刻,我們開始回收過度集中在特定事物上的注意力,讓緊繃的神經得以紓緩、釋放出被佔用的記憶體。持續投放對外注意力給同一件事,雖然能讓人「集中」,把所有心理能量都用在處理工作上;這同時也會限縮視野,使我們逐漸喪失「觸類旁通」的聯想能力。

「放空」的時刻,我們開始回收過度集中在特定事物上的注意力,使我們恢復「觸類旁通」的聯想能力。圖/GIPHY

說得直白一點,我們就像是被套上眼罩的賽馬,除了眼前的目標與腳下的道路之外什麼都看不到。

但是這樣的專注其實是與所謂的「創意」或「靈感」背道而馳,因為當我們只看得見框架內的事物,自然也就喪失了「跳出框架」的能力。只有把那些被佔用的記憶體放出來,我們才會重新跟工作以外的世界接上線,讓看似毫無關聯的東西刺激出新的創意。

很多人在工作卡關時會想「出去走走」、「去抽根菸」、「去喝杯水」,這些小歇行為本身沒有問題,但是問題在於,很多時候我們並沒有「專心休息」。如果你在休息時還掛念著工作,那只是把過度狹隘的注意力延續下去,消耗了時間卻又沒有讓大腦重新開機的效果。

前陣子很風行的「番茄鐘工作法」其實就是運用了類似的原理,除了有專心工作的時段,也有設定特定的休息時間。透過有規律的專注與休息,讓大腦不會陷入過度緊繃的狀態,保持認知上的彈性。

而越是緊繃、越是被限縮的注意力,往往會需要更長的放空期才能舒緩。這也是為什麼每天工作結束後的「晚餐」特別重要,因為這段時間的放空會是很明確的「休息」訊號,把佔用記憶體的分頁通通 Alt+F4(關閉所有程式)掉,還給自己一個清爽的大腦。

每天工作結束後的「晚餐」特別重要,因為這段時間的放空會是很明確的「休息」訊號。圖/Pexels

專心一個人吃頓飯,讓大腦好好喘息

雖然說跟朋友一起聚餐小酌也可能有同樣的效果,但就現代人的互動模式,這種餐敘也很容易就變成另一種認知勞動的場合,大家聽一個人吐苦水聽著聽著就開始關心對方、想對策。這些社交活動雖然有它的好處,但如果你是真的想好好休息,還是學著跟自己一起吃飯吧。

因為這時候你不需要思考別的東西,只要「專心吃飯」就好。

去認真咀嚼、體會每一口食物的味道,並且感受它們進到你身體後化做養分的滋補。記得同時把注意力從外界拉回到自己體內,去審視這段時間自己的身心狀況。當注意力的焦點被拉回體內,很多你以為感受不到的小細節自然會出現在意識之海等著被捕捉。

有沒有地方不舒服?有沒有特別讓你煩悶的事?剛剛如果遇到爛人搞事,現在心情平復了嗎?

就算不是午餐或晚餐,你也可以給自己安排點心時間,讓大腦有「暫停」的機會。多花點時間把注意力放在自己身上,給吃飯時間它應得的尊重 (?),或許你就會是下一個大叫「Eureka!」的人呢。

不過現在裸奔是會被警察逮捕的,記得要穿衣服啊(?)

參考資料

  1. Cirillo, F. (2006). The pomodoro technique (the pomodoro). Agile Processes in Software Engineering and54(2), 35.
  2. Farb, N. A., Segal, Z. V., & Anderson, A. K. (2013). Attentional modulation of primary interoceptive and exteroceptive cortices. Cerebral cortex23(1), 114-126.
  3. Khalsa, S. S., Adolphs, R., Cameron, O. G., Critchley, H. D., Davenport, P. W., Feinstein, J. S., … & Zucker, N. (2018). Interoception and mental health: a roadmap. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging3(6), 501-513.
  4. Sze, J. A., Gyurak, A., Yuan, J. W., & Levenson, R. W. (2010). Coherence between emotional experience and physiology: does body awareness training have an impact?. Emotion10(6), 803.
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異吐司想Toasty Thoughts_96
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最初是想用心理學剖析日常事物,一方面「一吐思想」,另一方面借用吐司百變百搭的形象,讓心理學成為無處不在的有趣事物。基於本人雜食屬性,最後什麼都寫、什麼都分享。歡迎至臉書搜尋「異吐司想」。

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人造腦挑戰 AI!培養皿中的腦組織+腦機介面能打敗電腦嗎?
PanSci_96
・2023/05/27 ・3178字 ・閱讀時間約 6 分鐘

2023 年 2 月底, 約翰霍普金斯大學教授 Thomas Hartung 帶領研究團隊,發表了「類器官智慧」(Organoid intelligence , OI)的研究成果,希望利用腦類器官加上腦機介面,打造全新的生物計算技術。

我們終於要製造人工大腦了嗎?OI 和 AI,誰會成為未來主宰?

類器官智慧 OI 是什麼?目標為何?

2023 年的現在,AI 就已展現了不少驚人的實際成果;相較之下, OI 仍只是一個剛起步的計畫,甚至連名稱都與 2018 年美國《自然—物理學》期刊專欄作家、物理學家布坎南以 Organoids of intelligence 作為標題的文章幾乎一樣。

類器官智慧、Organoid intelligence、OI 是個很新的跨領域名詞,同時結合了「腦類器官」和「腦機介面」兩個領域的技術。

簡單來說,腦類器官就是指透過培養或誘導多能幹細胞(iPSCs),在模擬體內環境的旋轉生物反應器中,產生的腦組織。這項聽起來好像只會出現在科幻電影裡的技術,確實已經存在。

最早的腦類器官是在 2007 年,日本 RIKEN 腦研究所的笹井芳樹和渡辺毅一的研究團隊,成功從人類胚胎幹細胞培養出前腦組織。第一個具有不同腦區的 3D 腦類器官則是發表在 2013 年的《Nature》期刊,由奧地利分子技術研究所的尤爾根.科布利希和瑪德琳.蘭開斯特研究團隊成功建立。

腦類器官的出現,在生物與醫學研究中有重大意義,這代表未來科學家們若需要進行大腦相關的研究,再也不用犧牲實驗動物或解剖大體老師來取得人類大腦,只需要在培養皿就製造出我們要的大腦即可。

儘管培養皿上的組織確實是大腦組織,但不論是在大小、功能,以及解剖構造上,至今的結果仍遠遠不及我們自然發育形成的大腦。因此要達到 OI 所需要的「智慧水準」,我們必須擴大現有的腦類器官,讓他成為一個更複雜、更耐久的 3D 結構。

要達到 OI 所需的「智慧水準」,必須擴大現有的腦類器官,成為一個更複雜的 3D 結構。圖/GIPHY

而這個大腦也必須含有與學習有關的細胞和基因,並讓這些細胞和 AI 以及機器學習系統相連接。透過新的模型、演算法以及腦機介面技術,最終我們將能了解腦類器官是如何學習、計算、處理,以及儲存。

OI 是 AI 的一種嗎?

OI 能不能算是 AI 的一種呢?可說是,也不是。

AI 的 A 指的是 Artificial,原則上只要是人為製造的智慧,都可以稱為 AI。OI 是透過人為培養的生物神經細胞所產生的智慧,所以可以說 OI 算是 AI 的一種。

但有一派的人不這麼認為。由於目前 AI 的開發都是透過數位電腦,因此普遍將 AI 看做數位電腦產生的智慧—— AI 和 OI 就好比數位對上生物,電腦對上人腦。

OI 有機會取代 AI ?它的優勢是什麼?

至於為何電腦運算的準確度和運算速度遠遠高於人腦,最主要原因是電腦的設計具有目的性,就是要做快速且準確的線性運算。反之,大腦神經迴路是網狀、活的連結。

人類本身的基因組成以及每天接收的環境刺激,不斷地改變著大腦,每一分每一秒,我們的神經迴路都和之前的狀態不一樣,所以即使就單一的運算速度比不上電腦,但人腦卻有著更高學習的效率、可延展性和能源使用效率。在學習一個相同的新任務時,電腦甚至需要消耗比人類多 100 億倍的能量才能完成。

神經網路接受著不同刺激。圖/GIPHY

這樣看來,至少 OI 在硬體的效率與耗能上有著更高優勢,若能結合 AI 與 OI 優點,把 AI 的軟體搭載到 OI 的硬體上,打造完美的運算系統似乎不是夢想。

但是 OI 的發展已經到達哪裡,我們還離這目標多遠呢?

OI 可能面臨的阻礙及目前的發展

去年底,澳洲腦科學公司 Cortical Labs 的布雷特.卡根(Brett Kagan)帶領研究團隊,做出了會玩古早電子遊戲《乓》(Pong)的培養皿大腦—— DishBrain。這個由 80 萬個細胞組成,與熊蜂腦神經元數量相近的 DishBrain,對比於傳統的 AI 需要花超過 90 分鐘才能學會,它在短短 5 分鐘內就能掌握玩法,能量的消耗也較少。

現階段約翰霍普金斯動物替代中心等機構,其實只能生產出直徑大小約 500 微米,也就是大約一粒鹽巴大小的尺寸的腦類器官。當然,這樣的大小就含有約 10 萬個細胞數目,已經非常驚人。雖然有其他研究團隊已能透過超過 1 年的培養時間做出直徑 3~5 毫米的腦類器官,但離目標細胞數目 1000 萬的腦類器官還有一段距離。

為了實現 OI 的目標,培養更大的 3D 腦類器官是首要任務。

OI 的改良及多方整合

腦類器官畢竟還是個生物組織,卻不像生物大腦有著血管系統,能進行氧氣、養分、生長因子的灌流並移除代謝的廢物,因此還需要有更完善的微流體灌流系統來支持腦類器官樣本的擴展性和長期穩定狀態。

在培養完成腦類器官以及確定能使其長期存活後,最重要的就是進行腦器官訊息輸入以及反應輸出的數據分析,如此我們才能得知腦類器官如何進行生物計算。

受到腦波圖(EEG)紀錄的啟發,研究團隊將研發專屬腦類器官的 3D 微電極陣列(MEA),如此能以類似頭戴腦波電極帽的方式,把整個腦類器官用具彈性且柔軟的外殼包覆,並用高解析度和高信噪比的方式進行大規模表面刺激與紀錄。

研究團隊受腦波圖(EEG)紀錄的啟發。圖/Envato Elements

若想要進一步更透徹地分析腦類器官的訊號,表面紀錄是遠遠不夠的。因此,傷害最小化的的侵入式紀錄來獲取更高解析度的電生理訊號是非常重要的。研究團隊將使用專門為活體實驗動物使用的矽探針Neuropixels,進一步改良成類腦器官專用且能靈活使用的裝置。

正所謂取長補短,欲成就 OI,AI 的使用和貢獻一點也不可少。

下一步,團隊會將進行腦機介面,在這邊植入的腦則不再是人類大腦,而是腦類器官。透過 AI 以及機器學習來找到腦類器官是如何形成學習記憶,產生智慧。過程中由於數據資料將會非常的龐大,大數據的分析也是無可避免。

隨著 AI 快速發展的趨勢,OI 的網路聲量提升不少,或許將有機會獲得更多的關注與研究補助經費,加速研究進度。更有趣的是,不僅有一批人希望讓 AI 更像人腦,也有另一批人想要讓 OI 更像電腦。

生物、機械與 AI 的界線似乎會變得越來越模糊。

OI=創造「生命」?

生物、機械與 AI 的界線越來越模糊。圖/Envato Elements

講到這裡,不免讓人擔心,若有一天 OI 真的產生智慧,我們是否就等於憑空創造出了某種「生命」?這勢必將引發複雜的道德倫理問題。

雖然研究團隊也強調, OI 的目標並不是重新創造人類的意識,而是研究與學習、認知和計算相關的功能,但「意識究竟是什麼」,這個哲學思辨至今都還未有結論。

到底懂得「學習」、「計算」的有機體能算是有意識嗎?如果將視覺腦機介面裝在 OI 上,它是否會發現自己是受困於培養皿上,被科學家們宰割的生物計算機?

不過這些問題不僅僅是 OI 該擔心的問題,隨著人工智慧的發展,GPT、Bing 和其他由矽構成的金屬智慧,隨著通過一個又一個智力、能力測試,也終將面臨相應的哲學與倫理問題。

最後,Neuralink 的執行長馬斯克說過(對,又是他 XD),人類要不被 AI 拋下,或許就得靠生物晶片、生物技術來強化自己。面對現在人工智慧、機械改造、生物晶片各種選擇擺在眼前,未來你想以什麼樣的型態生活呢?

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我不期待每天快樂,我只是想要好好生活——《與你相鬱的日子》
商鼎數位出版
・2023/05/19 ・1368字 ・閱讀時間約 2 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

憂鬱症是什麼?

憂鬱症不是一個人不知足、懶惰,或是悲觀。它是個確確實實存在的疾病。雖然光從一個人外表無法看到,但是觀察腦部的話,可以發現腦結構、區域活動力、腦部神經傳導素的平衡都與沒有罹患憂鬱症的腦部不一樣。憂鬱症會造成各種不一樣的症狀,深深地影響日常生活品質。

它屬於一種情感性疾患,亦可以稱為情緒障礙。患者會感到心情持續低落,對原本感興趣的事情失去興趣,即使有好事情發生,心情也可能好不起來,也會被各種負面的想法侵襲,像是自責、貶低自己,讓一個人感受到罪惡、羞恥、沒有價值、沒有希望,甚至會萌生想死的念頭。

它會讓一個人記憶力變差,注意力變得比較不集中,感覺沒有精神,總是很累。憂鬱症也會害一個人睡眠與飲食失調,可能睡太多或太少或難以入眠,白天嗜睡,或是吃太多或太少,都有可能。除此之外,也可能會感到昏沉、頭痛等身體不適。

憂鬱症是真正的疾病。圖/與你相鬱的日子

但是每個人都會有情緒起伏啊!

「憂鬱症」與「悲傷」的差別

如前面所提,憂鬱症屬於一種情緒障礙。每個人都會有情緒起伏,但情緒病的情緒極端超越正常範圍,使它們難以控制。情緒病常常被汙名化,其中一個原因可能是因為情緒管理是衡量一個人有沒有成熟的一個標準,但是考慮到每個人的情緒起伏趨勢都不一樣,面臨到的調適難度也不一樣,應當要更加同理而不是斥責那些因為受情緒病而受苦的人。

憂鬱症的情緒狀態。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症和悲傷傷的不同。圖/與你相鬱的日子
如果你開始瞭解優鬱症。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症的「低落」。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症的心理狀態 (1) 。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症的心理狀態 (2) 。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症的心理狀態 (3) 。圖/與你相鬱的日子

憂鬱症可能長這樣。圖/與你相鬱的日子
憂鬱症的不同樣貌。圖/與你相鬱的日子

——本文摘自《與你相鬱的日子:給患者與陪伴者的憂鬱症基礎指南》,2023 年 3 月,商鼎出版,未經同意請勿轉載。

商鼎數位出版
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一「拍」即合!大腦與拍子的二三事
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2023/05/17 ・3030字 ・閱讀時間約 6 分鐘

  • 文/王姿雅 雅文基金會聽語科學研究中心 助理研究員 

拍子 = 大腦要的規律感 

你是否曾見過鼓手一邊帥氣地揮舞鼓棒,一邊數「One & Two & Three & Four」,或看到音樂老師對正在演奏的學生大喊「數出來!」?為什麼演奏和數字有關?他們是怎麼數的?今天,​就讓我們來認識這位讓台上演奏者和台下觀眾得以「同步」對樂曲產生共鳴的功臣:拍子[1]! 

先讓我們想像兩種情況:第一,空白紙上有一排糖果;第二,在這排糖果中,每四顆就畫一條線。猜猜看,哪種情況讓人更容易算出總糖果數?毫無疑問,後者容易許多,因為線條把糖果按照固定的數量劃分。藉著找出線條的規則,不只可以快速算出總糖果數,還可以利用線條定位糖果的位置。

拍子就像劃分糖果的線條,它們把曲子切割成固定的單位。例如四拍子,指的是一個小節被切割成四個拍子。切割的單位數不同,就會帶給聽者不同的感受。 拍子除了讓大腦在音樂中找到時間性的規律,還對「下個拍子會在什麼時候出現?」產生預期。那麼,大腦怎麼預測拍子呢?只要用耳朵聽就會了嗎?這可不是件容易的事,就讓我們繼續看下去。 

拍子將樂曲切割成數個單位。一個單位即為一拍。
切割的單位數不同,一個小節的拍數就不同,聽者感受到的節奏也不一樣。圖/Freepik

腦內的尋「拍」高手——聽覺區和動作計畫區 

拍子是一種規律的時間性刻度,而我們對拍子的感知由預測而來。這意味著在拍子出現之前,大腦就已經料到它會出現在那。當音樂經過外耳、中耳、內耳,而後轉換成神經訊號被送進大腦,腦內的聽覺區和動作計畫區會進行交互作用,進而產生對拍子的預期[2]。你可能納悶,數拍子和動作計畫區有什麼關係?或許我們未曾留意,但,動作計畫區其實是腦內預測拍子的大師! 

日常生活中,我們有許多動作是有節奏的,像是走路時的腳步間隔,或游泳時划水的頻率。這些由運動區域控制的動作,都以數百毫秒的週期進行運動。碰巧,拍子的間隔往往也在數百毫秒的範圍內。因此,音樂被轉換成神經訊號傳入大腦後,為了尋找時間性的規律,我們的動作計畫區會被「徵召」。這時,神奇的事發生了!動作計畫區可以在我們沒有實際行動的狀況下,藉由「模擬週期性的身體動作」讓神經訊號跟拍子對應,接著,再將對應完成的神經訊號傳回聽覺區,以幫助聽覺區預測下一拍到來的​​時機[2]。 

拍子的引路人!跟著低音動滋動

「原來數拍子這麼難!那交給學音樂的人就好啦。」別急,不只音樂家需要拍子,事實上,如果你曾情不自禁地跟著音樂「動起來」,那麼你已經嘗過拍子帶來的甜美滋味!讓我們召喚一下美好的音樂記憶,回想那首總是讓你不禁隨之搖擺的歌曲。在這首曲子中,你通常跟著哪種樂器的演奏擺動身體?也許是貝斯,或大鼓、吉他。這些樂器通常為曲子提供穩定的拍子,而大家可能已經發現他們的共同點。沒錯,他們多屬低音樂器。

在音樂中,低音樂器常被用來傳遞拍子,中高音樂器則負責傳遞旋律[3]。這種分工不只聽來理所當然,也有科學根據。 Lenc 等人(2018)從實驗發現,腦內用來​預測拍子區域對低頻音調比較敏感。他們請受試者跟著不同頻率的音樂拍子進行敲擊,並記錄腦電波反應。結果顯示,相對於 1236.8 赫茲的音調,當拍子透過 130 赫茲的音調傳遞時,更多與時間特性相關的神經反應被激發。因此,如果我們去留意音樂的時間特性,像是試圖對到拍,或注意播放的長度,音樂裡的低音會促使大腦更大程度地動員動作計畫區進行協助,甚至可能因此增加身體律動的幅度喔[3]

音樂裡的低音可能會影響身體律動的幅度。 圖/envato

聽得見也摸得著!讓人「觸動」的拍子 

前面談的,是音樂透過耳道和聽神經傳遞至大腦後,大腦如何「對到拍」。其實,雖不如聽覺準確,但觸覺有時也在感知拍子上參一腳[3]。我們先回想一下,在夜店或演唱會時,假如站得離音響很近,是不是會感覺到空氣在振動,甚至身體也跟著音樂「蹦、蹦」地振呢?如果你有,也許已經開始有點頭緒。日常狀況下,聲音的強度通常不會達到讓人「透過空氣就感受到振動」的程度,然而透過皮膚的振動,我們確實能感知部分的音樂特性[4]

讓我舉一個神奇的例子說明。前面提過,動作計畫區對低音傳遞的拍子更有反應,於​是就有研究者思考:「有沒有可能,頻率低到人耳難以聽見的聲音,也有這種讓人『搖』起來的魔力?!」。他們將 8-37 赫茲的聲波加入夜店音樂中,然後測量人們的頭部動作。實驗結果指出,我們的皮膚會感知到聲波帶來的振動,進而透過觸覺和運動系統的緊密連結,提升身體的律動[5]。觸覺對音樂的感知當然沒有聽覺精準,但若仔細感受音樂在物體上造成的振動,我們有機會透過觸覺感知到音樂的強度變化與拍子[6]。需要時,大腦也會整合兩方的線索,產生對拍子更準確的預測[7] 。

我們的皮膚會感知到聲波帶來的振動,需要時大腦會整合觸覺與聽覺的訊息,幫助我們更準確地對到拍子。 圖/envato

拍子不穩怎麼辦?換身體主動出擊! 

現在你們知道,對拍子的感知不只用到聽覺,有時觸覺也會派上用場。但,還有一件事我沒告訴你:我們並非只能「靜靜地」等大腦對到拍,事實上,想要捕捉拍子時,刻意讓一部分的身體「動起來」也能幫上忙!我們的身體動作會自發地和外在刺激的節奏對齊[7],而且,相比於像根槁木動也不動,​涉及前庭覺的頭部運動,例如:點頭,更可以提升感知拍子的精準度[8]。此外,研究者也透過觀察鼓手的動作和腦電波發現,演奏時的手指動作會引發​觸覺刺激,頭部動作會引發前庭覺回饋,而這兩種刺激都會反過來加強鼓手對拍子的感知[9]

這意味著,當音樂中的拍子讓人難以捉摸,我們可以藉由有意識地移動身體「主動出擊」,讓身體感覺幫助我們穩固對拍子的感知!就像音樂老師常要求學生手跟著敲,腳跟著踩,甚至是頭跟著點一樣。所以下次,當你一下找不到拍子,可以試著跟隨曲子自然地晃動頭或手,相信藉由身體的規律運動和動作引發的感覺刺激,很快就能幫助大腦找到音樂的拍子呢[9]! 

參考資料

  1. 菌(2019年,10月14日)。教你好好數拍子,《1234 跟上大家的節奏》。樂手巢。https://ysolife.com/rhythmkan-1234/
  2. Patel, A. D., & Iversen, J. R. (2014). The evolutionary neuroscience of musical beat perception: the Action Simulation for Auditory Prediction (ASAP) hypothesis. Frontiers in systems neuroscience, 8, 57. https://doi.org/10.3389/fnsys.2014.00057
  3. Lenc, T., Keller, P. E., Varlet, M., & Nozaradan, S. (2018). Neural tracking of the musical beat is enhanced by low-frequency sounds. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(32), 8221-8226. https://doi.org/10.1073/pnas.1801421115
  4. Larson, J. (2015, December 29). Bass: the Physical Sensation of Sound. Audioholics. https://www.audioholics.com/authors/james-larson
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。