艺术家的复仇！被拒实验室低头，33岁钢琴家带自研设备拍思维X光

更新时间：2026-02-19 18:00  浏览量：1

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在加利福尼亚大学旧金山分校的礼堂幽暗处，克劳德·德彪西的一首前奏曲那宁静而深邃的和弦正在回荡。与此同时，舞台上方的屏幕呈现出一幅令人着迷的景象：钢琴家尼古拉斯·纳莫拉泽的半透明大脑影像悬浮在半空。

这并非科幻电影的场景，而是一场科学与艺术的深度对话。屏幕上，不同波长的电流如同气象图上的风暴般涌动，这些电流对应着大脑不同程度的警觉状态。随着每一个和弦的落下，绿色与蓝色的云团在大脑影像中绽放，随即伴随声音的消散而隐退。

当演出曲目流转至约翰·塞巴斯蒂安·巴赫、路德维希·范·贝多芬以及亚历山大·斯克里亚宾的作品时，那颗缓缓旋转的大脑影像展示了一套复杂的信号编舞：信号时而在不同区域间摆动，时而在大脑半球间同时闪烁。

作为伴随纳莫拉泽水晶般剔透演奏的视觉奇观，这一幕无疑是引人入胜的：

它仿佛是一张展现技艺在行动中的X光片。

然而，对于出席这场音乐与舞蹈神经科学会议的科学家而言，这绝不仅仅是娱乐。这是一个突破性的进展，为一个长期游离于科学研究之外的领域打开了可能性：

科学界终于开始探索音乐如何激活演奏者的大脑，而不再仅仅局限于听众。

这一实验同时也提醒人们，艺术家作为积极的参与者，能够为科学研究带来独特的价值，甚至重塑关于他们自身艺术的研究。

加利福尼亚大学旧金山分校神经景观实验室的神经科学家、

“玻璃大脑”动画的创作者西奥多·赞托对这一结果感到惊讶且深受触动。

“这或许是对钢琴演奏过程中大脑内部活动最清晰的实时呈现，”他如此评价。

长期以来，科学家一直对将音乐作为观察大脑的窗口怀有浓厚兴趣，因为音乐将人类的多种能力集中在单一活动中。它同时涉及感知、运动、记忆、注意力和情感，随着时间的推移而展开，并要求持续的预测与调整。特别是节奏，因其与语言发展、运动协调及大脑健康的紧密联系，已成为研究的焦点。

然而，一个核心问题始终悬而未决：

当音乐家演奏时，他们的大脑究竟发生了什么？

传统的功能性磁共振成像等神经影像工具要求参与者在仪器内保持静止，这显然无法通过真实的演奏来实现。虽然包含电极的脑电图帽等可穿戴技术使在更自然的环境中研究音乐家成为可能，但要捕捉到有意义的数据，需要对同一演奏进行数十次毫秒级精度的重复同步。

正是在这里，33岁的纳莫拉泽——这位在疫情期间获得神经心理学学位的获奖钢琴家——贡献了方法论上的突破。其结果不仅是清晰度惊人的图像，更引发了科学家们一系列新的思考。

纳莫拉泽并非首位使用“玻璃大脑”技术的音乐家。感恩至死乐队的鼓手米奇·哈特曾利用它在拉斯维加斯球体馆等地进行即兴表演。纳莫拉泽联系神经景观团队的初衷，是希望录制视频，展示他在演奏具有不同氛围和结构的作品时，大脑活动是如何变化的。

从实验角度看，困难不在于复制钢琴家活动时的大脑活动，而在于如何获得支持真实研究的数据。

这意味着必须将与音乐执行相关的过程，从消化等其他生理活动引起的电流干扰中剥离出来。

为了从噪音中提取信号，研究人员需要捕捉纳莫拉泽演奏同一首曲子的多次脑电图读数，以便有意义的神经信号能够显现。而这些测量需要在时间上达到近乎完美的对齐。

最终收集纳莫拉泽数据的卡尔加里大学神经科学家安德烈娅·普罗茨纳指出，所需的精确度是脑电图研究迄今为止主要集中在实验室音乐聆听上的原因。“脑电图的精度是毫秒级的，”她解释道。

只有这种级别的精度，才能让与事件相关的信号——在此例中即与音乐相关的活动——从偶然的肌肉运动和其他刺激的噪音中清晰地脱颖而出。

“对于可以反复聆听同一录音的听众来说，这很容易，”她说，“但对于演奏者来说，这难如登天。”

起初，纳莫拉泽曾考虑在聆听自己的录音或想象自己演奏时研究大脑。但他随后找到了一个触手可及的解决方案，解决了可重复性难题。

一台施坦威·斯皮里奥自动演奏钢琴能够捕捉表演的每一个细节，并逐键重现。

在普罗茨纳的实验室里，纳莫拉泽在录制其节目时佩戴了脑电图头盔，随后在钢琴回放录音时多次“演奏”，本质上是让他的手指与钢琴的重现进行“同步”。

“到最后，我真的忘记了我其实并没有在弹奏，”纳莫拉泽说，“我的肌肉在做同样的动作，我听到的是同样的声音。我完全融入了自己的精神世界。”

纳莫拉泽将他的神经学独奏会构想为一场结合现场表演与脑部可视化图像的讲座音乐会。在旧金山的独奏会上，他暂停视频，描述了他认为自己所看到的景象：

德彪西作品中柔和的活动爆发；巴赫作品中不同脑区间的复杂协调；贝多芬作品中规划与执行之间的运动爆发。

在斯克里亚宾的音乐中，他指出了枕叶（视觉处理区域）活动的显著增加。他不禁追问：作曲家的联觉——即看到声音颜色的能力——是否以某种方式被编码进了奏鸣曲中？

纳莫拉泽的许多观点目前仍是假设，有待进一步研究。但他提出的问题源于与音乐的亲密接触，这对科学家而言是极大的刺激。正如赞托在独奏会后所言：“他实际上是在为我们生成假设。”

至于是否真的涉及联觉？普罗茨纳认为：“我不这么认为。但这对他来说是否比其他作品更与颜色相关？毫无疑问。”

研究人员表示，要区分解释与证据，需要进行比较研究——例如观察其他钢琴家演奏同一曲目，或同时测量听众与演奏者的大脑。

尽管纳莫拉泽利用自动演奏钢琴的技巧非常巧妙，但这可能并不适用于所有钢琴家。

大多数业余爱好者即使与自动钢琴同步，也难以保持这种精确度。

而许多音乐会钢琴家在演奏时身体动作过于剧烈，无法参与脑电图研究，因为哪怕是最轻微的头部运动也会污染数据。

当赞托和他的团队准备分析由神经学独奏会产生的数据并起草科学论文时，纳莫拉泽已经将目光投向了更宏大的图景。

在神经景观实验室，人们正在谈论利用心率、皮肤电导率和消化等十几种生理参数的测量来构建一个“玻璃身体”，以创建人类内部疯狂活动随时间变化的动态模型。

赞托坦言，分析这种建模所需的庞大数据集目前仍是一个梦想。但一旦这种技术问世，纳莫拉泽将随时准备重返实验室。

他希望，“玻璃身体”能让那种将音乐意图转化为运动的大脑、手与脚之间的沟通变得肉眼可见。

关于作者

科琳娜·达·丰塞卡-沃尔海姆