2018年12月28日

科學抖雷咪-徘徊琴場大小事 鋼琴家與他們的腦袋

郭家銘/因為手指太長反而造成彈琴時容易有手指打結的困擾,通常是蝴蝶結,本刊編輯。

回想小時候學鋼琴的經驗,許多人應該都是笑著哭吧,除非非常喜歡或天生就擅長音樂。即使是現在,許多家長也會花大把銀子讓孩子去學鋼琴,並稱這對孩子的精細動作與腦部發育有所助益。對於喜歡彈鋼琴的孩子來說,這的確不失為一個好選擇,但如果真的興致缺缺,那最好還是別太過苛刻,因為彈鋼琴這項任務實在是複雜得有點殘忍吶(抖)。近年,與鋼琴(或音樂)有關的腦科學研究日益興盛,其中就發現鋼琴家的腦袋與一般人有著極大的差異,且彈鋼琴需要驅動的腦功能也比想像中複雜。這裡,我們就從「彈鋼琴」與「鋼琴家」本身開始說起。

媽媽沒說但你看得出來的事:彈琴手很忙啊!
鋼琴可以說是在技能需求上相當極致的樂器,彈奏者必須使用僅有的10隻手指頭,更何況有些人還沒有10隻。在88個琴鍵上做變化,意味著彈奏者能按壓琴鍵、同時製造出10種不同的聲音,當然還有更絕的,會用1隻手指頭壓2個琴鍵(有時候是不小心的啦……)。此外,與聲音相關聯的動作協調,也是鋼琴家用以操弄音符的利器,他們優秀的預測性動作控制(predictive motor control)能即時將對的音符擺在對的時間軸上。在客觀的條件下,其他樂器如鼓,在一開始學習時便沒有音高、和弦的選擇問題(除非你已經成為一個對聲音相當挑剔的鼓手),即使是的吉他,彈奏者最多也就是關注6條弦上的位置變化。

鋼琴的彈奏無論對哪一隻手而言,要求都是相當平均的,而且還呈現鏡像的對稱。也就是說,彈鋼琴的人要克服的重要問題之一,就是慣用手(handedness);在琴場上,不分左右、誰都有機會支配某一首歌的重點。至於一個人慣用的是哪一隻手,得看大腦的中央溝(central sulcus)是左邊還是右邊比較深。有科學家曾針對鋼琴家的大腦進行掃描,發現即便他們也有發展出慣用手,兩側中央溝的深度卻是相當對稱的,大腦幾乎沒有登錄(register)慣用的是哪一隻手,且鋼琴家較弱的那一隻手也比一般人容易強化、更接近其慣用手。

肢體發達,腦袋也靈光
根據彈奏者偏好的風格,大腦各區的連結也不太一樣。葡萄牙科英布拉大學(University of Coimbra)實驗生物與生物醫學博士頻霍(Ana Luísa Pinho)曾針對古典與爵士鋼琴家的大腦進行研究,發現即興演奏時大腦兩側的背外側前額葉皮質(dorsolateral prefrontal cortices)、背側前運動皮質(dorsal premotor cortices)及運動輔助區(presupplementary areas)間的活動有關聯。目前已知,前額葉的存在使人能在做決定時整合大量資訊,對於問題解決、語言及社交行為也多有貢獻,這意味著即興的演奏訓練能有效強化大腦的功能性連結,透過其網路使各種訊息被連結,進而擴大創造力。

由於彈鋼琴對大腦而言真的是蠻複雜的,因此在經過一段時間的練習後,大腦便會窮盡所能地讓這一切以更簡單的方式完成,以有效地分配並節約能源。德國神經科學家克靈(Timo Krings)於2000年《神經科學通訊》(Neuroscience Letters)中一則研究指出,鋼琴家與精細動作技巧相關的腦區血流較一般人來得少,也就是說這些專業的演奏者其實不用耗費太大的心思在手指頭上,雖說對於所有善長細活兒的工作者來說好像都是這樣,但鋼琴家特別的地方在於,這些效能的展現是源自那均勻的中央溝及被強化後的前額葉功能。這也是專業鋼琴演奏者與普羅大眾之間最不一樣的地方,至少他們可以專心致志地好好想想如何展現個人風格。

剛剛有人講話嗎?彈琴的人語言腦區其實很活絡
不知道哪冒出來的名言:「藝術家是孤獨的。」某方面來說或許如此,因為鋼琴家在做即興演奏時,一方面也在用樂句(syntax)做「溝通」這件事。加州大學舊金山分校(UC San Francisco)耳鼻喉科教授林姆(Charles Limb),不僅是這方面研究的專家,同時也是個會彈吉他與貝斯的樂手,他曾研究發現鋼琴家獨奏的過程中,語言區域仍處活化狀態,並會專注於「措辭」和「語法結構」的形塑而非特定的單詞或短句。換言之,與其說這些樂句代表著什麼,不如說他們其實是在描述情境、交代某個劇情的始末。容我任性發言,認為藝術家孤獨的人,其實只是聽不懂他們在說什麼而已,人家也是有自己的圈圈的。

一份樂譜兩樣情:
滿頭問號還是完美演出?
除了彈奏本身外,識譜(sight-reading)的訓練某種程度上也讓鋼琴家或音樂學習者有著不平凡的經驗。事實上,大多數的學生甚至專業的鋼琴家,都可能在這個環節卡關,雖說樂譜的訊息相當簡單,但也體現了音樂本身的複雜程度(別小看那幾個點點,它們的空間關係與變化認真說起來也是很可怕)。彈奏者大腦內的4個皮質葉需會形成錯綜複雜的神經網路系統,並在彈琴的過程中同時處理聲音與音符。

欲演繹樂譜上的某段旋律,人們必須有初見樂譜即可做出視唱、視奏(a prima vista)的能力,如果沒有任何相關的記憶地圖提供線索,弱讀者(weak reader)很難有足夠的運動反應來感知音符。巨大的挑戰不只音符的識讀,還包括音高與節奏處理、保持樂句結構連貫、發展樂譜的音樂聽受〔註一〕,更不用說他們還得面對高層次精神喚醒(mental arousal)所帶來的莫大壓力。

結語
彈鋼琴與這世上大部分的美好事物一樣,所涉及的感官、動作與大腦系統層面之廣,彼此間的協調不足,便可能成為舞台上(或心裡面)的慘案一樁。不過,都有人能十年磨一劍了,在這個各式訓練應用程式(app)多到滿出來的時代裡,不妨花個2、3年磨磨10隻手指頭,運氣好的話能磨出幾首不錯的歌,或許還可以在生活中激發出大腦更多的可能性。

〔註一〕內在聽力(inner hearing),看到樂譜時就要在心裡轉化為音樂。

延伸閱讀
1.Claudia Lappe, Markus Lappe and Peter E. Keller, The influence of pitch feedback on learning of motor -timing and sequencing: A piano study with novices, Plos One, 2018.
2.Ana Luísa Pinho et al. , Connecting to Create: Expertise in Musical Improvisation Is Associated with Increased Functional Connectivity between Premotor and Prefrontal Areas, The Journal of Neuroscience, 2014.
3.Mónica López-González and Charles Limb, Musical Creativity and the Brain, Cerebrum, 2012.

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