原文链接:http://news.mit.edu/2017/how-brain-perceives-rhythm-1205
研究发现大脑偏好由简单整数比构成的节奏。

麻省理工学院的一项新研究表明,当涉及到感知音乐时,在众多种节奏类型中,人类大脑只对某几种类型敏感。
一个神经科学家团队发现,人类偏向于听到或发出由简单整数比组成的节奏,例如等时间间隔划分的四拍节奏(形成1:1:1的比例)。
该结论适用于在美国生活的音乐家和非音乐家们,以及那些极少接触西方音乐的部落人民。然而,研究员发现,玻利维亚人与西方人偏好的节奏比不一样,并且该部落存在的由简单整数比构成的音乐节奏不曾在西方音乐中出现过。
“这两种人类文明都喜欢简单整数比构成的节奏。但不覆盖全部整数比”Josh McDermott说道。他是麻省理工学院,大脑与认知科学系,神经科学领域的Frederick A.兼 Carole J.米德尔顿助理教授,同时也是这篇论文的高级作者,该论文于1月5日发表在《当代生物学》期刊中。
这篇论文的首席作者是Nori Jacoby,原麻省理工学院博士后,现任哥伦比亚大学,社会与神经科学领域的首席学者。
文化比较
接下来,研究员们对塔西曼尼部落的人民做了相同的研究,该部落与玻利维亚部落相距较远,且很少接触西方音乐。在今年早些时候发表的一篇论文中,McDermott和他的同事发现了塔西曼尼部落和西方人在弦乐上的偏好差异。西方人不喜欢不和谐的弦乐,如C和F#的和弦,而塔西尼亚人却视它们为最可爱的“和谐”弦乐,这两个音符的声学频率比为简单整数比。
在进行节奏测试时,研究员们发现,就像西方人一样,塔西尼亚人也喜欢创造出由简单整数比组成的节奏,只是偏好的整数比不同。
塔西尼亚人喜欢的节奏与某些记录在册的塔西尼亚音乐的节奏一致,McDermott说,该证据表明,人们接触的音乐决定人们的节奏喜好。
“使用一种迭代学习法,西方听众就可以与塔桑尼亚部落人民相较,进而可深入探究跨文化传播方式以及对于小整数比节奏的天生偏好问题,”Henkjan Honing说,他是阿姆斯特丹大学,音乐感知领域的教授,但不是研究团队中一员。
在未来的工作中,研究员们希望借这种技术研究其他人类群体。
“我们计划在未来一到两年内,对许多有着不同文化的种族进行音律偏好测试,借此来探究音乐节奏偏好差异是否可映射种族文化差异,”Jacoby说。
该项研究由希伯来大学ELSC博士后奖学金,哥伦比亚大学社会与神经科学中心,以及麦克唐奈学者奖学金联合资助。
节奏的心理表征
在这项研究中,麻省理工学院团队设计了一种新的方法来揭示大脑对感觉输入的偏差。这些偏差,我们称之为“先知”,被认为是基于我们过去的生活经验产生的,并帮助我们解决以用多种方式解释的感官刺激问题。例如,在嘈杂的房间里,演讲中“先知”的语音帮助你提取感兴趣的对话,通过偏向熟悉的语音、词语和语言形式的感知。
“你常常依赖于你对世界“先知”的或多或少的了解,来帮助自己减少一些模棱两可的东西。”McDermott说。“当你必须利用得到的数据做出最好的猜测:这个东西究竟是什么样子的时候,你会使用世界上不同事物的先验概率来约束你的猜测。”
为了揭示音乐节奏的“先知”,研究人员首先要求美国大学生听一段随机生成的四个节拍,然后演奏他们听到的节奏。研究人员记录了这个节奏,然后将节奏传给学生,再让他们反演这段节奏。在每一次迭代,新的节奏略有变化,就类似词语在“传话”游戏中从一个人到另一个人变化的那样。最后这段旋律由听者的内部偏见主导。通过多次运行该流程,Jacoby 和 McDermott可以检测这些偏差并应用于简单的旋律中。
“这是一种探索人们潜意识中期望的心理表征的方法。”Jacoby说。“我们想找到一种方法去“读懂他们的心”但不要求人们对内容进行反思和描述。”
任务经过五次迭代后,人们产生的节奏都能通过简单整数比率去近似,但不是所有的比率都能被演绎出来。西方音乐中最经常听到的节奏是1:1:2,2:3:3。然而,接受测试的人并没有产生西方音乐中不常见的比率,如2:2:3,3:2:2,2:3:2。
“在人们头脑中出现的频率高的节奏似乎与我们所知道的西方音乐中常见的整数节奏相吻合,” McDermott说。
研究人员在音乐家和非音乐家中发现了相同的结果,这表明“先知”是由听到的音乐产生而不是根据创作的音乐产生的。






