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藝術(shù)學(xué)術(shù)論文
學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實驗性、理論性或預(yù)測性上具有的新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解和知識的科學(xué)記錄，或是某種已知原理應(yīng)用于實際上取得新進(jìn)展的科學(xué)總結(jié)，用以提供學(xué)術(shù)會議上宣讀、交流、討論或?qū)W術(shù)刊物上發(fā)表，或用作其他用途的書面文件。下面，小編為大家分享藝術(shù)學(xué)術(shù)論文，希望對大家有所幫助!
摘 要： 絕對音高感是一種特殊的音高命名能力。通過論述絕對音高能力與音樂加工的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)絕對音高者具有對音高、音程和旋律的加工優(yōu)勢，但他們對相對音高的加工存在劣勢。同時，與非絕對音高者相比，絕對音高者大腦結(jié)構(gòu)和功能都表現(xiàn)出特殊性。未來研究應(yīng)進(jìn)一步厘清音樂訓(xùn)練對絕對音高者音樂加工的影響。
關(guān)鍵詞： 絕對音高 音樂加工 音樂訓(xùn)練 神經(jīng)機(jī)制。
1 引言。
絕對音高(absolute pitch)能力是一種音高命名能力。在音樂中，每個音高都有固定的音名，比如，振動頻率為 440Hz 音符，其音名為 A4.這類似于每種顏色都有其相應(yīng)的名稱(如白色)。擁有絕對音高能力的人(下文簡稱絕對音高者)可以在沒有參照音的情況下對孤立音高進(jìn)行命名(Ross, Gore,& Marks, 2005)。與此不同的是，非絕對音高者對音高的命名需要其他音高作為參照。在西方國家，絕對音高者的發(fā)生率是 0.1‰ (Takeuchi & Hulse,1993)。在亞洲，這種能力則較為常見(Miyazaki,2004)。美國的一項調(diào)查研究顯示，在音樂專業(yè)學(xué)生中，亞洲學(xué)生絕對音高能力的發(fā)生率是 20%,而非亞洲學(xué)生的發(fā)生率是 3% (Gregersen, Kowalsky,Kohn, & Marvin, 2001)。
絕對音高能力的形成原因較為復(fù)雜。首先，絕對音高能力的獲得與先天的基因因素相關(guān)(Baharlooet al., 1998, 2000; Gregersen et al., 2001; Theusch, Basu,& Gitschier, 2009)。的確，基因影響音高知覺(Ukkolaet al., 2009)以及旋律記憶(Drayna et al., 2001)等音樂加工能力。研究顯示，絕對音高者的家庭成員擁有絕對音高的比例也較高(Baharloo et al., 1998,2000)。最近，Theusch 等(2009)的基因研究發(fā)現(xiàn)，一種名為 8q24.21 的染色體能夠預(yù)測絕對音高能力。其次，音樂訓(xùn)練也是影響絕對音高能力獲得的重要因素。其中，音樂訓(xùn)練的起始年齡(Meyer etal., 2011; Wilson, Lusher, Martin, Rayner, & McLachlan,2012)、學(xué)習(xí)樂器的類型(Vanzella & Schellenberg,2010)以及音樂訓(xùn)練的方法(Gregersen et al., 2001)都對絕對音高能力的形成產(chǎn)生影響。比如，研究發(fā)現(xiàn)，早期音樂訓(xùn)練的開始年齡與成年人絕對音高能力的存在顯著的關(guān)聯(lián)(Meyer et al., 2011; Wilson,Lusher, Martin, Rayner, & McLachlan, 2012)。Zatorre(2003)認(rèn)為訓(xùn)練必須在 12 歲以前，如果超過了這個關(guān)鍵期，通過音樂訓(xùn)練也難以早就絕對音高能力。研究還發(fā)現(xiàn)，即便被試 7 歲后開始學(xué)習(xí)鋼琴，其所擁有的音高判斷能力與 7 歲以前接觸音樂的被試相近(Vanzella & Schellenberg, 2010)。這表明學(xué)習(xí)固定音高樂器對于提高音高命名準(zhǔn)確度的重要性。最后，絕對音高能力的獲得可能與后天的語言環(huán)境 有 關(guān)(Bidelman, Hutka, & Moreno, 2013; Deutsch,Henthorn, Marvin, & Xu, 2006)。比如，跨文化研究發(fā)現(xiàn)，越南語被試和漢語被試在言語發(fā)音的音高穩(wěn)定性比英語被試更好(Deutsch, Henthorn, & Dolson,2004);中國的音樂專業(yè)學(xué)生的音高命名能力比美國音樂專業(yè)的學(xué)生更強(qiáng)(Deutsch, Henthorn, Marvin,& Xu, 2006)。盡管以上現(xiàn)象也可能緣于一些非音樂的原因，但這些研究至少表明母語類型所營造的語言環(huán)境對絕對音高能力形成的影響。
在音樂教育領(lǐng)域，擁有絕對音高能力常被看作杰出音樂能力的象征，這是因為杰出的音樂家大多具備絕對音高能力(Deutsch, 2012)。這頗有循環(huán)論證之嫌。擁有絕對音高能力是否意味著個體在音樂加工方面具有某些優(yōu)勢?這一問題已引起學(xué)者的廣泛關(guān)注�；诖�，本文將圍繞絕對音高者對音樂的加工及其潛在的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行論述。
2 絕對音高者對音樂的加工。
根據(jù) Koelsch(2012)提出的音樂加工模型，聽者對音樂的知覺包括聲學(xué)特征的提取、音程加工、旋律分析、句法、情緒和意義加工等階段。對于聽者來說，對音樂情緒和意義的加工是音樂聆聽的主要目的。但是，無論是音程加工，還是句法認(rèn)知，它們都可能影響聽者對音樂情緒和意義的加工。本文將以這個模型為依據(jù)，闡述絕對音高者對音程和旋律的加工。
2.1 音程的加工。
音程加工涉及對兩個音音高距離的判斷。在音程加工中，絕對音高者主要通過判斷兩個音的音名推斷音程(Levitin, 2008)。Miyazaki(1993, 1995)發(fā)現(xiàn)，雖然絕對音高者對 C 大調(diào)音程的判斷與非絕對音高者無異，但他們對非 C 大調(diào)音程的判斷比非絕對音高者遜色。然而，Dooley 和 Deutsch(2011)卻發(fā)現(xiàn)絕對音高者對音程的加工具有優(yōu)勢，研究者認(rèn)為，這可能由于 Miyazaki 系列研究中使用了微分音。由于微分音不是鍵盤上的音符，絕對音高者傾向于將其還原成正常的鍵盤音符，由此導(dǎo)致錯誤的判斷(Hutka & Alain, 2015)。如果事實的確如此，絕對音高者可能對音程的范疇知覺存在弱勢，然而，在 Aruffo, Goldstone 和 Earn(2014)研究中，研究者并沒有發(fā)現(xiàn)絕對音高者與非絕對音高者對音程的范疇知覺存在差異。
我們認(rèn)為，以上研究結(jié)果的不一致主要緣于實驗任務(wù)的差異。在 Miyazaki(1993, 1995)的研究中，被試需要以參照音作為調(diào)性主音，判斷目標(biāo)音的唱名。因此，絕對音高者首先需要提取長時記憶中固定音高模板的信息(Zatorre, 2003)，進(jìn)而對所聽到的音符進(jìn)行命名，計算音符之間的音程關(guān)系，最后才能判斷唱名。然而，在 Aruffo, Goldstone 和 Earn(2014)的研究中，絕對音高者可以直接使用絕對音高策略對音程的音高進(jìn)行識別。事實上，若音程識別任務(wù)不要求運用相對音高能力，絕對音高者比非絕對音高者識別得更準(zhǔn)確(Dooley & Deutsch,2011)。
由此可見，絕對音高者在音程加工上表現(xiàn)出的部分劣勢可能緣于實驗任務(wù)要求他們使用相對音高的策略，在此情況下，絕對音高者必然呈現(xiàn)出加工的劣勢。然而，如上所述，當(dāng)音程識別任務(wù)對被試的加工策略不作要求時，絕對音高者對音程的判斷可能比非絕對音高者更準(zhǔn)確，這的確在一定程度上反映出絕對音高者在音程加工方面的優(yōu)勢�！�2.2 旋律加工。
在音樂知覺過程中，旋律加工比音程加工更為復(fù)雜。在絕對音高能力的相關(guān)研究中，旋律的加工主要涉及對旋律的識別和分辨。研究者發(fā)現(xiàn)，絕對音高者對 C 大調(diào)旋律的加工表現(xiàn)出優(yōu)勢。Miyazaki和 Rimouski(2002) 使用配對出現(xiàn)的短小旋律作為刺激。其中，標(biāo)準(zhǔn)刺激是以樂譜方式(視覺)呈現(xiàn)的 C 大調(diào)旋律，對照刺激是以音響方式(聽覺)呈現(xiàn)的 C 調(diào)或非 C 調(diào)旋律，被試需要判斷兩個旋律的音程關(guān)系是否相同。結(jié)果顯示，當(dāng)對照刺激是 C 調(diào)旋律時，絕對音高被試的分辨好于非絕對音高被試;當(dāng)對照刺激是非 C 調(diào)時，分辨成績則低于非絕對音高被試。同時，絕對音高被試對非 C 調(diào)旋律的分辨成績顯著低于對 C 大調(diào)旋律的分辨。
Miyazak(i2004)的研究也驗證了這一實驗結(jié)果。在該研究中，研究者發(fā)現(xiàn)旋律轉(zhuǎn)調(diào)與否并未對非絕對音高者造成影響，然而，在旋律不轉(zhuǎn)調(diào)的情況下，絕對音高者的加工成績高于非絕對音高者，在轉(zhuǎn)調(diào)的情況下，其加工成績則低于非絕對音高者。這主要緣于，在轉(zhuǎn)調(diào)情況下，使用相對音高的策略對旋律進(jìn)行分辨較為便捷。然而，在旋律聽寫任務(wù)中，絕對音高者的正確率顯著高于非絕對音高者(Dooley& Deutsch, 2010)，這可能緣于在聽寫任務(wù)中，絕對音高者可以直接使用絕對音高策略識別旋律中的音高�？梢姡麄儗D(zhuǎn)調(diào)旋律的不敏感與他們較弱的相對音高能力有關(guān)。
在旋律加工中，3 句法體現(xiàn)出旋律結(jié)構(gòu)的基本組織規(guī)則(Koelsch, 2012)。目前僅有蔣存梅、張前、李衛(wèi)君和楊玉芳(2010)考察了絕對音高者對音樂句法基本規(guī)則的知覺以及對旋律句法結(jié)構(gòu)的劃分能力。研究結(jié)果顯示，絕對音高被試對音樂句法基本組合規(guī)則的知覺能力顯著高于控制組，同時，無論在樂句、樂節(jié)，還是在樂匯水平上，絕對音高被試的樂句結(jié)構(gòu)劃分能力都顯著高于非絕對音高被試，表明絕對音高者在旋律句法加工方面具有一定優(yōu)勢。
此外，絕對音高者在旋律記憶方面也顯示出優(yōu)勢。研究表明，他們對旋律音高的記憶不會受到間隔時間長短的影響(Rakowski & Rogowski, 2007)。這可能緣于絕對音高者的長時記憶中存在固定的音高模板，該模板使得絕對音高者可以將每個旋律音高與音名建立起固定的聯(lián)系(Zatorre, 2003)。
綜上所述，在音程和旋律加工方面，盡管絕對音高者對非 C 調(diào)音程和轉(zhuǎn)調(diào)旋律的加工存在困難，但是，當(dāng)音程和旋律加工任務(wù)不要求運用相對音高能力，絕對音高者的表現(xiàn)比非絕對音高者更好，同時，絕對音高者對旋律句法和旋律記憶加工也存在優(yōu)勢。
3 絕對音高者音樂加工的神經(jīng)機(jī)制。
盡管以上研究表明，絕對音高者對音樂的某些加工表現(xiàn)出優(yōu)勢，但在其他的一些音樂任務(wù)中也呈現(xiàn)出劣勢。究其原因，主要在于音樂加工策略的差異。如果任務(wù)要求運用相對音高策略，則絕對音高者必然存在劣勢。絕對音高者的優(yōu)勢集中在對絕對音高信息的加工方面。這種加工優(yōu)勢在一定程度上也受到先天的基因因素的影響。的確，基因不僅對絕對音高能力的形成具有一定作用(Baharloo et al.,1998, 2000; Gregersen et al., 2001; Theusch, Basu, &Gitschier, 2009)， 而且也是影響音高知覺(Ukkola etal., 2009)和旋律記憶(Drayna et al., 2001)的潛在原因。在這種情況下，絕對音高者的音樂加工是否具有其潛在的神經(jīng)機(jī)制?下文將圍繞該領(lǐng)域的事件相關(guān)電位(event-related potentials, ERP)與腦成像研究對此進(jìn)行論述。
3.1 ERP 研究。
音高是音樂的基本組成要素之一。Klein, Coles和 Don chin(1984)使用 oddball 范式，考察了絕對音高者對音高分辨誘發(fā)的腦電反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕對音高者在分辨小概率音高時，誘發(fā)的 P300 波幅顯著小于控制組，且 P300 的波幅與聽覺分辨能力成反比。由于 P300 體現(xiàn)出工作記憶的保持和更新，研究者認(rèn)為，絕對音高者可能長期保留已經(jīng)加工的音高表征，他們不需要獲取或比較新異聲音刺激，由此導(dǎo)致 P300 波幅較小。Wayman, Frisina, Walton,Hantz 和 Crummer(1992)對被試特征進(jìn)行更為嚴(yán)格的控制，仍然復(fù)制出 Klein(1984)的實驗結(jié)果。在后續(xù)研究中，無論采用音色識別任務(wù)(Crummer,Walton, Wayman, Hantz, & Frisina, 1994)、 音 程 識別任務(wù)(Hantz, Crummer, Wayman, Walton, & Frisina,1992)，或是讓被試觀看默片(Rogenmoser, Elmer,& J?ncke, 2015)，研究者都發(fā)現(xiàn)絕對音高者在音高加工時誘發(fā)的 P300 波幅小于非絕對音高者。
然而，Hirose 等(2002)雖然使用相似的聽覺oddball 范式，卻得出不同的研究結(jié)果。在該研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，絕對音高者加工小概率聲音時誘發(fā)的P300 波幅和控制組沒有差異。這種研究結(jié)果的差異可能由于該研究選取的絕對音高被試在命名成績上與 Klein 等(1984)存在差異，也有可能是由于實驗材料的不同造成的。具體來說，與Klein等(1984)不同，Hirose 等(2002)采用的音高刺激不屬于音樂十二音體系之內(nèi)，比如，1000 Hz 的音高實際上介于 B5 和 C6 之間，而 2000Hz 介于 B6 和 C7 之間，這可能造成命名的困難。
在音高的命名任務(wù)中，Itoh, Suwazono, Arao,Miyazaki 和 Nakada(2005)發(fā)現(xiàn)，非絕對音高被試在刺激出現(xiàn)后 300~900 ms 潛伏期內(nèi)誘發(fā)了三種 ERP成分：P3b、頂葉分布的正性慢波和額葉分布的負(fù)性慢波，絕對音高被試則在刺激呈現(xiàn) 150 ms 后就誘發(fā)了左側(cè)顳葉后部的負(fù)波。研究者認(rèn)為，左側(cè)的聽覺相關(guān)皮層能夠促進(jìn)絕對音高者的加工，體現(xiàn)為比相對音高者更為快速和自動化的加工能力。
可見，已有 ERP 研究主要關(guān)注絕對音高者對音高的分辨和命名，研究結(jié)果表明絕對音高者對音高的加工不僅比非絕對音高者更準(zhǔn)確，也體現(xiàn)出更快和更自動化的加工能力，且 P300 也成為判斷絕對音高者音高加工能力的腦電成分之一�！�3.2 腦成像研究。
一些研究者通過磁共振成像考察絕對音高者的大腦結(jié)構(gòu)。研究表明，絕對音高者右側(cè)顳平面較小，左側(cè)顳平面稍大，由此導(dǎo)致顳平面的不對稱，而相對音高者雙側(cè)顳平面沒有差異(Schlaug, Jancke,Huang, & Steinmetz, 1995; Zatorre, Perry, Beckett,Westbury, & Evans, 1998)。絕對音高者的音高命名不僅與背外側(cè)前額皮層有關(guān)(Bermudez & Zatorre,2005)，其準(zhǔn)確率也與左側(cè)顳平面的體積大小呈正相關(guān) (Zatorre et al., 1998)。此外，右側(cè)聽覺皮層的體積也與絕對音高能力呈正相關(guān)，尤其是右側(cè)赫氏回區(qū)域(Wengenroth et al., 2014)。
Oechslin, Imfeld, Loenneker, Meyer 和 J?ncke(2009)運用彌散張量成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)絕對音高音樂家上縱束的核心纖維表現(xiàn)出半球不對稱性，左側(cè)顯著大于右側(cè)，且左側(cè)上縱束的結(jié)構(gòu)大小與絕對音高測驗的錯誤率正相關(guān)，而非絕對音高音樂家則不存在類似的相關(guān)。Dohn 等(2015)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，與相對音高者相比，絕對音高者雙側(cè)顳上溝、左側(cè)額下回以及右側(cè)緣上回區(qū)域的皮層厚度有所增長，他們的神經(jīng)纖維束也表現(xiàn)出比相對音高者更高的各向異性分?jǐn)?shù)。
絕對音高者還呈現(xiàn)出較為特別的大腦神經(jīng)元連接網(wǎng)絡(luò)。絕對音高者在進(jìn)行言語加工任務(wù)時，左側(cè)顳葉和周圍腦區(qū)的激活增強(qiáng)(Oechslin, Meyer, &J?ncke, 2010)。其中，連接左側(cè)顳上回至左側(cè)顳中回的神經(jīng)束體積能夠預(yù)測絕對音高的命名能力，同時，兩側(cè)顳上皮層的超互通性(hyperconnectivity)與絕對音高的加工能力也存在聯(lián)系(Loui, Li,Hohmann, & Schlaug, 2011; Parkinson et al., 2014)。Jancke, Langer 和 Hanggi(2012)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，絕對音高者在進(jìn)行音高命名任務(wù)時，神經(jīng)區(qū)域之間的遠(yuǎn)距離連接性較弱，但是，側(cè)裂周圍的語言區(qū)域的局部連接性更強(qiáng)，這表明絕對音高的加工與這些區(qū)域密不可分。
絕對音高者在音高加工時還表現(xiàn)出腦區(qū)激活的特殊性。Zatorre 等(1998)發(fā)現(xiàn)，在絕對音高任務(wù)中，絕對音高者在左側(cè)背外側(cè)額葉皮層后部的激活比非絕對音高者更強(qiáng)，說明絕對音高者在音高識別時主要運用左側(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。無論是考察絕對音高者對音高錯誤探測(Behroozmand, Ibrahim, Korzyukov,Robin, & Larson, 2014)，還是考察絕對音高者的聽覺 Stroop 效應(yīng)的研究(Schulze, Mueller, & Koelsch,2013)，都支持了這一結(jié)論。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，在音高記憶編碼中，絕對音高被試的顳上溝更加活躍(Schulze, Gaab, & Schlaug, 2009);同時，額葉和頂葉區(qū)域與絕對音高者的工作記憶有關(guān)(Schulze,Müller, & Koelsch, 2011; Schulze, Zysset, Mueller,Friederici, & Koelsch, 2011)。
在此基礎(chǔ)上，Schulze, Gaab 和 Schlaug(2009)通過音高記憶任務(wù)來探究絕對音高能力的神經(jīng)基礎(chǔ)。實驗要求絕對音高者與非絕對音高者聆聽 6 或 7 個音組成的音高序列，并判斷最后一個音或者倒數(shù)第二個音是否與第一個音一致。研究者發(fā)現(xiàn)，絕對音高組與非絕對音高組的大腦依賴于相同的激活模式，包括顳上回延伸到鄰近的顳上溝，頂下小葉延伸到毗鄰的頂內(nèi)溝，其次還包括額下回、前輔助運動區(qū)以及小腦上側(cè)方區(qū)域。不同的是，在音高記憶任務(wù)編碼階段早期，絕對音高被試的顳上溝更加活躍;在多模式的音高記憶編碼階段，非絕對音高被試的頂內(nèi)溝和頂上小葉更為活躍。最近的研究也驗證了絕對音高者具備優(yōu)越的聽覺記憶能力(Hedger,Heald, Koch, & Nusbaum, 2015)。
綜上所述，絕對音高者大腦結(jié)構(gòu)的特殊性主要表現(xiàn)在左側(cè)顳平面、雙側(cè)顳上溝、左側(cè)額下回以及右側(cè)的緣上回等區(qū)域，區(qū)域之間的神經(jīng)元連結(jié)強(qiáng)度也更強(qiáng)。盡管這些研究主要是結(jié)構(gòu)和靜息態(tài)方面的研究，且相關(guān)的功能研究主要聚焦于絕對音高者對音高的加工，但是這些神經(jīng)機(jī)制與音樂其他方面的加工也密切相關(guān)，比如，顳平面與音樂句法加工有關(guān)(Koelsch, Gunter, Zysset, Lohmann, & Friederici,2002)，左側(cè)額下回與音樂句法(Koelsch et al.,2002; Sammler, Koelsch, & Friederici, 2011)以及音樂情緒(Koelsch, Fritz, Müller, & Friederici, 2006)的加工均有密切聯(lián)系。因此，絕對音高者的音樂加工可以追溯至他們大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的特殊性。未來研究可以進(jìn)一步分析這些大腦結(jié)構(gòu)或神經(jīng)功能連接與音樂任務(wù)表現(xiàn)之間的相關(guān)性，或是直接采用音樂加工任務(wù)考察絕對音高者的大腦功能，從而進(jìn)一步確證絕對音高者音樂加工的腦機(jī)制。
4 總結(jié)與展望。
已有研究在一定程度上推進(jìn)了絕對音高領(lǐng)域的研究。盡管絕對音高者對非 C 調(diào)音程和轉(zhuǎn)調(diào)旋律的加工存在劣勢，但是，他們在大部分的音樂加工中表現(xiàn)出優(yōu)勢。這些表現(xiàn)可以追溯到絕對音高者腦結(jié)構(gòu)和功能的特殊性，比如，更早的腦電反應(yīng)、更小的 P300 波幅、不對稱的顳葉結(jié)構(gòu)、更強(qiáng)的神經(jīng)元功能連接以及特殊的左半球激活等。
盡管研究表明，基因、語言環(huán)境以及音樂訓(xùn)練都影響著絕對音高能力的形成，但是，我們推測，音樂訓(xùn)練在其中可能發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。比如，語言環(huán)境的影響可能也緣于家庭教育方式導(dǎo)致的音樂訓(xùn)練的差異。然而，在已有研究中，部分研究并沒有報告被試的音樂訓(xùn)練年限(Miyazaki,1993, 2004; Rakowski & Rogowski, 2007)。在報告了音樂訓(xùn)練年限的研究中，部分研究(Itoh et al.,2005; J?ncke et al., 2012; Miyazaki, 1995; Miyazaki &Rimouski, 2002)并未匹配被試的音樂訓(xùn)練年限。在這種情況下，相關(guān)的研究結(jié)果究竟緣于兩組被試的音高命名能力差異，還是緣于音樂訓(xùn)練年限的差異?這些問題尚需后續(xù)研究進(jìn)一步驗證。
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