2017年9月29日

藝術與科學跨領域研究-臺大音樂認知心理學教授蔡振家專訪

文詠萱/本刊主編。



音樂為人類行為中特殊的表達方式,且其能強烈的傳輸情感。而這牽涉到人類大腦運作,因此研究人員多需要同時具有科學與音樂專長。《科學月刊》本期邀請到目前為臺灣大學音樂學研究所專任副教授蔡振家老師,談談他是如何投入此迷人跨領域世界,以及臺灣音樂科學研究現況。

科學月刊(簡稱科):老師是在什麼樣的機緣下投入音樂科學的跨領域研究?

蔡振家(簡稱蔡):我在碩士還沒有做跨界研究。但我到了德國後發現,有人將自然科學與音樂結合研究,而在那個時候才知道世界上原來有這種科學領域,於是便將我以前在物理系、理學院所學的力學等知識,結合音樂做研究。

洪堡大學做音樂科學跨界研究的傳統可追溯到19 世紀,當時有個物理科學家──亥姆霍茲(Hermann von Helmholtz),他就是我們洪堡大學正門口的雕像,他在物理學、生理學、數學、心理學等相當有成就,其研究另外也包含音樂聲學,融合音樂與科學。

因此我決定跟隨他的方向,當時訂的研究題目是從心理學與物理學的角度,研究中國的笛子。主要是中國笛有個笛膜,小小的笛膜就讓中國笛與西方的笛子很不一樣。在物理上,我研究笛膜的震動,在心理學上我就研究這個笛膜的震動對聲音的影響,還有對聽眾心理的影響。

科:老師曾在2002 年博士在學時前往澳洲新南威爾斯大學物理系擔任「音樂聲學實驗室」訪問學生,請老師談談其過程。

蔡:會去「音樂聲學實驗室」也是一個緣份,因在研討會認識澳洲研究人員,當我拿出中國笛跟對方介紹中國笛,並提到它有個笛膜,他們覺得相當好奇,因此歡迎我到澳洲音樂實驗室進行實驗。

「 音樂聲學實驗室」是全球少見以樂器為主的物理實驗室,全球以音樂為主的物理實驗室不超過5 間,而我到澳洲實驗是主要是研究中國笛,因之前他們研究長笛已經有相當基礎,我的許多研究方法就沿用長笛,因此實驗進行的相當順利,我大概做2個月就把數據收完了。


科:請老師簡述您的研究專長神經美學、情感科學、生物音樂學內容。

蔡:這些都是跨領域的研究,每個講起來牽連的範圍都很廣。簡單來說,神經美學即研究藝術活動背後的神經基礎,人或動物從事藝術活動時,會用到大腦的哪些迴路,這就是所謂的神經基礎,它牽涉到藝術活動裡面的背景知識,還有藝術作品的內容分析、欣賞者或創作者的身體運動或是身體感覺,另外還包含評價、決策以及情緒。

那以藝術創作來說,就牽涉到腦中比較高階的迴路,也就是心理上的自我,「我到底要追求什麼、我的過去跟未來」,這種比較抽象的東西,這個面向在藝術創作、藝術欣賞中也相當重要。

而情感科學,顧名思義就是跟情感有關各種學科的跨領域研究,除了心理學之外也牽涉到資訊科學、生物學,例如神經反應的神經基礎或者是化學基礎。我比較熟的還是跟藝術相關的情感科學。例如從演化的觀點來看,人做為比較複雜的動物,審美機制裡面有沒有什麼是在較原始物種中就已經出現的。例如中腦,這是我比較感興趣的研究方向,中腦是大腦比較原始的部位,遠在爬蟲類就有這個神經迴路,我們在深受音樂感動時,中腦居然會被活化,我覺得非常有趣。

這也牽涉到生物音樂學在做什麼,他有三個分支,第一個就是演化音樂學,主要在探討音樂活動是怎麼開始的,地球生命演化史上,大概什麼時候生物開始有音樂活動,絕對不是從人開始,一定是更早。除了演化音樂學之外,還有神經音樂學,就我剛剛講的研究音樂活動裡面的神經基礎。還有第三個分支就是比較音樂學,從宏觀的角度,去看地球上各個音樂種類和音樂文化,看看有沒有什麼共通性或是差異性,藉由比較的方式去認清各個音樂文化的內涵。

我主要還是做基礎研究,而一旦牽涉到應用,要有更多的合作對象,例如說跟醫院、醫生合作,這我比較少做。

科:那這些研究領域的研究方式主要有哪些?

蔡:我自己比較熟的就是心理學方法,實驗心理學可透過問卷,或是各種測量(包含生理訊號、神經活動訊號測量)得知欣賞音樂時身體與心理的狀態,因為這些算是自然科學,所以比較注重客觀的數據,跟人文學的分析不太一樣。

生物音樂學比較特別的是有時候要以動物來做實驗,有次與通識課的生科系學生與其生科系老師合作,研究青蛙怎麼樣挑選水溝裡面共鳴最好的位置,讓牠自己覺得自己唱得很棒。學生在實驗室裡面養青蛙,並設計了一個類似水溝的環境,調查雄蛙鳴叫的時候,有沒有特別喜歡在什麼地點,結果發現,雄蛙較偏好在水溝內而非水溝外鳴叫,而在水溝內鳴叫的話,音量與音長都會增加(跟在水溝之外相比),可見青蛙真的有挑地方叫。我們後來就開玩笑說,研究結果暗示:男人在浴室裡面唱歌唱得很高興(自己覺得歌喉很棒),在兩棲類就看得到。......【更多內容請閱讀科學月刊第574期】


實驗中的受試者──面天樹蛙。(譚文皓攝影)



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