大腦這樣「聽」：大腦如何處理聲音，並影響你對世界的認識

前言 聲音意識：聲音與大腦意識之間的關係

第一部 我們是如何聽到聲音的？
第一章    聲音：進入大腦前的訊號
第二章    大腦內部的訊號
第三章    當大腦內的訊號，遇上大腦內的訊號
第四章    大腦怎麼聽？

第二部  我聽故我在：聲音如何形塑我們？
第五章     音樂是知覺、思考、運動和感受的集大成
第六章    腦內及腦外的節奏
第七章    聲音是語言之本
第八章    音樂和語言的合作關係
第九章    雙語使用者的大腦
第十章    鳥的鳴唱
第十一章    噪音：別再吵了，吵得我頭都痛了
第十二章    老化與聲音意識
第十三章    聲音與大腦健康：運動員和腦震盪
第十四章    聲音世界的過去、現在和未來

詞彙表
參考文獻

 

前言

聲音意識：聲音與大腦的合作關係（節錄）

　　經驗塑造了聽覺神經系統

　　我和我先生在家中恆溫器的溫度設定值上經常達不到共識，因為我們在面對相同的溫度時有不同的感受。感官系統不是科學儀器，無法客觀地測量質量或溫度等物理屬性，而是透過我們的大腦對構成自然世界的訊號進行格式化處理，讓這些訊號對我們產生意義。我們對聲音的理解有很大一部分取決於我們感受、思考、看待事物和運動的方式。反過來，聽覺也會影響我們如何感受、思考、看待事物和運動。

　　我可以肯定地說，我聽到「妮娜」時產生的反應，跟各位很不一樣。像華語這樣的聲調語言（tonal language），同個音節音高平平的說、跟音高從高往低、或從低往高發聲，會產生不同的意義。因此，比起英語使用者，華語使用者要運用更多腦部的資源來為處理音高線索（Pitch Cues）。

　　隨著時間的推移，聲音和大腦的合作關係會改變大腦對聲音的回應方式。這種因為經驗而重新建立連結的方式，就像媽媽即使不在寶寶的視線範圍裡，但媽媽的聲音對寶寶來說依然是很特別的聲音一樣。說來有趣，我的實驗室裡有個叫做黛娜（Dayna）的孩子，在我們進行的一項實驗中，她聽到「day」這個音節時，腦部產生的反應比她聽到「doo」、「doh」「dah」和「dee」這些音節時來得大上許多，這同樣也是大腦對聲音建立了新連結的例子（圖I.2）。

　　無邊界限制的跨領域研究

　　我五歲時，鄰居的孩子告訴我：「等你六歲了才能跟我們玩。」這樣的互動和其他類似的互動，再加上身處兩種文化之間的事實——覺得自己既不是真正的義大利人，也不是真正的美國人——讓我一直想要找到我的歸屬。身為科學家，我的歸屬又在哪裡？比起明確地待在某個學科正中間的位子做研究，跨不同領域在學科跟學科之間的交集處總是最能讓我感到自在的地方，所以，我成立了自己的「Brainvolts」實驗室。

　　在Brainvolts的網站上，可以看到音樂、腦震盪、老化、閱讀和雙語都是我們的研究範圍。各位可能想問：「Brainvolts實驗室到底在研究什麼？」聲音與大腦合作關係是最簡明、最具統一性的主題。聲音貫穿了我們生活的許多層面，並藉此塑造我們的大腦。

　　我先生把Brainvolts實驗室比擬成我的「熱狗攤」。我的工作就是盡力去提供販賣熱狗所需要的基礎設備。科學家除了需要專業設備，最重要的是，科學家需要對的人。我的研究興趣很少涉及大多數經費來源所感興趣的專業範圍，這叫人很苦惱。我常覺得自己又回到五歲那年，聽到別人說：「我們只資助六歲的孩子。」這就是跨領域帶來的苦惱，但幸好，我還是想辦法讓熱狗攤繼續生產熱狗。

　　令人欣喜的是，這門科學帶著我進入研究和學術圈以外的領域因而認識了許多傑出人士。這門科學最重要的基礎，就是Brainvolts實驗室的人們，他們帶著他們獨特觀點進入我們的共同目標。我們實驗室從事的科學研究，有賴在教育界、音樂界、生物界、運動界、醫藥界和企業界的合作夥伴幫忙，這些人在實驗室以外的世界工作著，而我希望我們的科學研究能夠進入這樣的世界。正如神經科學家溫伯格（Norm Weinberger）所說：「自然界不在意學科的分界。」

　　Brainvolts實驗室就像人腦一樣，是一種經過整合，會產生回響的系統性網絡，由獨特且專業的零件（也就是團隊成員）組合而成。實驗室成立至今已有三十多年，我一直格外有幸地能與許多傑出人士合作，他們把自己的興趣、觀點和技術帶來實驗室，每一位都對聲音和大腦之間的連結有著長久的興趣。在這本書接下來的內容中，我們會探索這些位於大腦之中，以及位於Brainvolts實驗室的網絡

　　聲音意識

　　這本書稍具雛型之後，我把早期的草稿分送給朋友和家人，徵求大家的意見回饋。我想要知道大家是否能理解我寫的東西，以及這些主題是否能夠讓不同領域的讀者感到有趣。我的直系親屬裡恰巧有一位主廚、一位律師、一位木匠、一位音樂家，和一位藝術家，他們分擔這項任務的主要部分。在很早期的時候，我的律師女婿就問過我，這是一本跟聲音有關的書？還是一本跟大腦有關的書？

　　關於這個問題，我想要很明確地回答：兩者都有。這本書跟聲音有關，跟我們的大腦如何處理聲音有關，也跟聲音處理對我們的影響有關——這就是聲音意識。

　　從另一個角度來說，我認為聲音意識可以視為擁有時間連續體的性質，其形成與過去、現在、未來有關。我們一生中接觸到的聲音，塑造了我們現在的大腦，我們現在的大腦，又會進而決定我們如何塑造未來世界的聲音，不僅是我們個人的未來，還包括孩子的未來，以及整個社會的未來。

　　如果用這種方式思考，聲音意識驅動了一個我們有控制能力的回饋迴路，這個很重要：對於聲音，我們有能力做出好與壞的選擇。我們能做出正確的決定，讓這個回饋迴路形成良性循環嗎？還是我們會做出不好的決定，造成惡性循環？

　　身為生物學家，我想要知道我們所接觸過的的聲音如何讓我們發展出我們個人特質中與聽覺和聲音相關的部份（our sonic personality），幫助我們得以與這個世界產生連結？我的目標是以我過去在記錄個別神經元時所用的精確度，來瞭解聽覺神經系統如何處理聲音。

　　這本書會檢視腦外的訊號（聲波）以及腦內的訊號（腦波）。我們會帶各位看看各種可以讓聲音處理過程變得更豐富的方法，以及哪些機制對聲音處理會產生負面影響。我們也會關心音樂的治療能力，以及噪音對神經系統的破壞能力。在過程中，我還會討論到當我們說另一種語言、罹患語言障礙、感受到音樂的節奏、聽到鳥鳴或當腦震盪發生時，聲音意識發生了哪些事。

　　對腦部健康而言，看不見的聲音可能是我們的夥伴，也可能是我們大腦健康的敵人。我們與聲音的牽扯在我們身上留下了重要的印記，決定了我們是怎樣的人。生活中接觸到的聲音塑造了我們的腦，可以是好的影響，也可以有壞的影響。而我們的聲音意識又會反過來影響我們接觸到的聲音世界，同樣地，結果可以是好的影響，也可以有壞的影響。我們會成為聆聽高手還是很糟糕的聆聽者？我們所重視的聲音品質，又會如何影響我們去建構我們生活在其中的聲音世界呢？針對我們環繞在不同聲音中的生活有了生物學觀點的通盤瞭解，將使我們為自己、為孩子，以及為這個社會做出更好的選擇。

　　我想，我的母親會很享受閱讀這本書的樂趣。