沉默也是一种声音--来自钢琴家的脑电实验

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关键词：音乐，脑电实验，脑科学

有时候，沉默也是一种音乐，音乐演奏过程中的停顿我们可以理解为一种沉默。沉默是什么声音？在贝多芬的钢琴奏鸣曲《悲怆》的第一乐章中，沉默是无边沉重，是生命的“不能承受之轻”；在《鬼灭之刃》中，沉默是音柱宇髄天元瞬间抓住的音律空档，是华丽袭击敌人的关键节点。我们在乐曲演奏的沉默里，能听到什么，能感受到什么，不仅依赖于我们自己的审美框架，也依赖于演奏者在自己的创作风格中对音乐呼吸的掌控，使音乐回味悠长。

最近，认知神经科学家采集了几十位钢琴家在演奏音乐时的脑电数据和行为数据并进行了分析，研究调查音乐家们是如何在演奏过程中处理音乐中的停顿的，并从神经生理学的角度给出了答案。

40名钢琴家两两配对，对同一段旋律（如下图）进行独奏与合奏，并在曲谱中箭头标注的地方进行演奏的停顿，每次的停顿时长的选择都需要包含自己对旋律的理解，并且认为是富有表现力的。钢琴家两人一组，每人分别对旋律进行独奏，紧接着是二人合奏。在演奏过程中同步记录他们的脑电信号。独奏和合奏分别会演奏5次，每次都有12个停顿。在独奏中若有超过25%的停顿＜1.6s，则此次独奏为无效的，需要重新演奏。每次合奏中的停顿需要有25%超过1.6s。两位钢琴家在演奏时会坐在一个有隔板的桌子旁，除头肩外，无法看到手部动作。钢琴家通过面前特制的琴键进行演奏，演奏时只能通过佩戴耳机才能听到声音，因此，独奏过程中只能由演奏者本人佩戴耳机，另一位不佩戴耳机。

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从行为结果上看，每次停顿的时间与停顿的位置有关，与独奏相比，二人合奏时的停顿时间明显缩短。另外，在二重奏中，停顿时间越短，停顿后的旋律的同步性越强。这表明在无法预测同伴的情况下，钢琴家会修改自己的行为来促进演奏的协调进行。

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从脑电结果上看，钢琴家在独奏和二重奏停顿时，已经表现出了动作准备的神经信号，即β-ERD，这一特征反映了感觉运动的预测过程。但二者之间没有显著差异。在停顿开始后，顶叶可以观察到明显的β-ERD特征，并且随时间变化，该特征明显提前到中心部位。

独奏与合奏任务中，β-ERD（bete事件相关去同步化）在演奏停顿时间窗口内的变化

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独奏与二重奏停顿中央与顶叶β-ERD总平均变化过程

线性混合预测模型显示，βERD的强弱受演奏停顿时间的影响。停顿时间较短时，β-ERD更强。由于β-ERD与行动准备度有关，这也在某一方面解释了为什么钢琴家在二重奏中停顿时间更短，这样可能更有助于准备下一动作。

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线性混合模型预测停顿持续时间对β-ERD主要影响

通过对钢琴家的演奏研究发现，当他们无法清楚地感受到合奏伙伴的默契时，只能通过更加简单的策略来确保演出的顺利进行，比如加快自己的弹奏行为，优化大脑的“行动准备”来协调演奏。

参考文献

Anna, Z. , Stefan, D. , Ivana, K. , Natalie, S. , & K Günther. (2020). The sound of silence: an eeg study of how musicians time pauses in individual and joint music performance. Social Cognitive and Affective Neuroscience(1-2).

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