國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!!
- 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。
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]！
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] 。
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
- 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/
- 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
- 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
- Larson, J. (2015, December 29). Bass: the Physical Sensation of Sound. Audioholics. https://www.audioholics.com/authors/james-larson
- Cameron, D. J., Dotov, D., Flaten, E., Bosnyak, D., Hove, M. J., & Trainor, L. J. (2022). Undetectable very-low frequency sound increases dancing at a live concert. Current Biology, 32(21), R1222-R1223. https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.09.035
- Renken, E. (2022 July 20). How the Brain Allows the Deaf to Experience Music. NAUTILUS. https://nautil.us/how-the-brain-allows-the-deaf-to-feel-music-238516/#new_tab
- 7. 潘祿、錢秀瑩（2015）。不同感覺通道的節奏感知及其交互作用。心理科學進展，23(11)，1910-1919。
- Phillips-Silver, J., & Trainor, L. J. (2008). Vestibular influence on auditory metrical interpretation. Brain and cognition, 67(1), 94-102.
- 王俐晴（2010）。身體隨著音樂而律動：動作型態與生理訊號測量研究［未出版之碩士論文］。國立臺灣大學音樂學研究所。
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