創作搖滾樂時的大腦額葉活化

創作搖滾樂時的大腦額葉活化
撰文／蔡振家（國立臺灣大學音樂學研究所副教授）

人類雖然不是唯一具有創造力的動物，但我們的創造力應該遠勝其他動物，更特別的是，有些人會花費許多時間，創造看似無用的藝術作品，並且樂在其中。在當代樂壇裡面，搖滾樂一直深受大眾喜愛，不少年輕人組團練歌，藉由發表新作品展現創意，吶喊出青春熱血與遙遠的夢想。令人好奇的是，在創作搖滾樂的過程中，大腦究竟會呈現出怎樣的活化型態呢？

2019年11月，以日本學者為主的一組研究團隊，發表了史上第一篇有關搖滾吉他手即興創作的腦造影論文[i]。這項實驗招募了20位職業與業餘的搖滾吉他手，當他們聆聽E小調的伴奏音樂（12小節藍調）時，以兩種方式演奏電吉他。第一種方式為「公式化演奏」，也就是演奏原本就背熟的E小調旋律；第二種方式為「即興演奏」，也就是使用E小調音階，跟著伴奏即席創造並演奏新的旋律。在實驗中，這兩種演奏方式交替執行，每位受試者共進行了五次公式化演奏與四次即興演奏，每次40秒。

穿戴在人體模型上的fNIRS裝置（圖片來源：Walej/Wikiwand）

由於該實驗讓受試者以自然的坐姿演奏電吉他，因此無法使用核磁共振造影（magnetic resonance imaging，簡寫為MRI）來觀測大腦的神經活動，而是以近紅外線光譜儀（near-infrared spectroscopy，簡寫為NIRS）來做測量。近紅外線光譜儀又被戲稱為「窮人版的核磁共振儀」，因為兩者的造影原理有點類似。簡而言之，大腦中的神經活動會導致局部的血液動力學變化，而近紅外線光譜儀利用氧合血紅素（oxyhemoglobin）、去氧血紅素（deoxyhemoglobin）對於不同波長的近紅外光之吸收率差異，來測量腦中的血液動力學活動。近紅外線光譜儀的腦造影結果，在空間解析度上不如核磁共振造影來得精密，但成本較為低廉。此外，在近紅外線光譜檢測過程中不會產生噪音，而且受試者即使頭戴偵測帽，也能自在地做一些動作，這些特性都是核磁共振造影所不及之處，研究者可以利用近紅外線光譜儀的特性，來設計一些比較貼近生活的實驗任務，例如：放鬆而隨興地演奏吉他。

上述的搖滾樂即興創作研究，再度證實過去的一項發現：額葉中央前端的腦區，在即興創作過程中扮演關鍵角色。以往的功能性核磁共振造影研究已經發現，爵士鋼琴即興[ii]、饒舌即興[iii]等創作活動，都會伴隨著額葉中央前端的腦區活化增加，如今功能性近紅外線光譜研究同樣發現，搖滾樂的即興也導致額葉中央前端活化增加（跟公式化演奏相比）。

在人類的演化過程中，額葉中央前端腦區不僅變得更大，也跟其他的高階腦區有更多的神經連結，該腦區可以協調數個認知歷程，以實現某個自發性的行為目標，音樂創作便是讓人樂在其中的自發性行為。吉他手在即興演奏時，必須考慮自己的彈奏技巧與習慣、當下的心情、創作的目標，對於伴奏和聲具有前瞻能力，另外還要即時聆聽自己剛剛彈奏的旋律，並且評價該旋律與伴奏音樂造成的整體效果，再做出後續的決策，這些心智活動都需要額葉中央前端腦區的參與。

有創意地展現自我，是音樂活動中最迷人的地方。在即興演出時，樂譜與標準答案早已拋諸腦後，取而代之的是自在揮灑所帶來的真切存在感；石光電火間所做出的決定未必完美，卻顯示了個人的氣質與價值觀。個體存在的意義究竟是什麼？人與機器有何差別？這些問題或許可以從音樂即興的腦造影研究中，細細品味。

想要活化你的額葉前端嗎？拿起你的吉他，盡情創作吧！

參考資料

[i] Tachibana A, Noah JA, Ono Y, Taguchi D, Ueda S. (2019). Prefrontal activation related to spontaneous creativity with rock music improvisation: a functional near-infrared spectroscopy study. Scientific Reports 9(1): 16044.

[ii] Limb CJ, Braun, AR. (2008). Neural substrates of spontaneous musical performance: an fMRI study of jazz improvisation. PLoS One 3: e1679.

[iii] Liu S, Chow HM, Xu Y, Erkkinen MG, Swett KE, Eagle MW, Rizik–Baer DA, Braun AR. (2012). Neural correlates of lyrical improvisation: an fMRI study of freestyle rap. Scientific Reports 2: 834.