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絕對的條件:音感關鍵部位

Muzik Online
・2015/03/14 ・1022字 ・閱讀時間約 2 分鐘

在樂壇,我們有時會聽到某某天才擁有「絕對音感」,他們聽音時不用依靠參考音輔助,就能直接正確指出音高。瑞士蘇黎士大學近來的研究,從神經認知科學的角度,對這種天份進行了一番新的探索,其發現對理論與實務都十分重要。

相傳莫札特、巴赫、貝多芬這些大音樂家都有與生俱來的絕對音感,而這是大部份人(99%以上的人)沒有的能力,在專業音樂家中,大約也只有20%擁有這份天賦,一般認為這種能力便是所謂「音樂天份」的關鍵要素之一。

蘇黎士大學神經心理學系Lutz Jäncke教授領導的團隊數年來已為此進行了一連串研究,據「絕對音準」相關研究報告的第一作者Stefan Elmer表示,他們的研究顯示,腦中的聽覺皮層、額葉兩部份,與絕對音感關連甚密,研究所得也為以往兩種互相衝突的理論找到出路。

所謂兩種彼此衝突的理論,第一種推測絕對音感者在處理聲音的過程中,很早就能將音符分類,也可理解為,他們處理音高就像處理話語一樣,能清楚的將聽到的聲音分門別類,從而系統性的認知音調高低。該理論認為,音調在絕對音感者腦中,已經過第一與第二聽覺皮層的處理。

另一種理論則認為絕對音感者辨別音高時,是將音符與記憶連繫起來,所以這樣的人應該很擅於將儲藏在潛意識中的音調提取到一般記憶中。這些潛意識中的音調是先儲存在背側額葉皮層的上額葉中,Jäncke解釋道:「兩種理論對處理聲音的過程及腦部相關位置抱持完全不同的理解,而且都有實證的支持。」

而在蘇黎士大學的研究中,Stefan Elmer已經可以藉腦電圖展示左側聽覺皮層與左背側額葉皮層在靜態中的顯著關係:據觀察,擁有絕對音感者的聽覺皮層與背側額葉皮層是同步的,意即兩者很可能有功能性的關連。這進一步顯示,他們腦中控制聲音早期接收的聽覺皮層與控制後期記憶功能的背側額葉皮層即使在未進行任務時,也早已緊密結合,這種結合使得絕對音感者腦中這兩個負責「接收」與「記憶」聲音的區塊能夠高效率的交換資訊。

Jäncke表示,這些觀察所得指出,聽覺接收不只依靠聽覺皮層的整合,還特別需要與腦中處理記憶的部份結合起來。也期待這些新發現能有助於發展協助聽障者與高齡聽力衰退者更有效的訓練方式。

參考資料:
Stefan Elmer, Lars Rogenmoser, Jürg Kühnis und Lutz Jäncke. Bridging the gap between perceptual and cognitive perspectives on absolute pitch. The Journal of Neuroscience, 6. Januar, 2015. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3009-14.2015

新聞來源:mediadesk: Two brain regions join forces for absolute pitch
轉載自MUZiK ONLiNE

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殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
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