一个NEC小提琴专业的学生如何运用前沿神经科学来理解表演者和观众之间不言而喻的联系

通过EM Grant和与东北大学思维实验室的合作，阿伦·阿斯塔吉里24岁，分析了21名参与者在NEC现场和录音表演中的脑电波，以了解现场音乐是如何移动和连接我们的

人们普遍认为，作为一名听众，听现场演奏的音乐——无论是交响乐队的演奏，还是独奏艺术家的演奏，或者两者之间的演奏——比通过耳机或扬声器听同一段音乐更令人满意。和表演者在同一个房间里演奏或唱歌会提升聆听的体验——但为什么会这样呢?是什么让现场表演如此深刻地打动了我们?对这种现象有科学的解释吗?
这些都是“心灵旋律”研究项目的核心基本问题，该项目由NEC学生、小提琴家阿伦·阿斯塔吉里(Arun Asthagiri)领导。在NEC创业音乐办公室的资助下，以及与东北大学思维实验室的密切合作下，astasagiri探索了现场表演者和观众之间的关系。“作为一名小提琴手，当我在舞台上表演时，我感到有一种不同的东西——这种特殊的能量。我想看看并理解这是如何发生的。”
在作为预备学校和学院的学生在音乐学院度过了十多年之后，asasagiri即将完成他在NEC的最后一个学期。虽然他正在攻读小提琴演奏学位，但多年来他一直着迷于神经科学，并了解大脑的机制。他说:“我自己一直在深入研究的一个方面是理解和研究音乐认知的神经科学方面——音乐是如何在我们的大脑中形成意义的，以及我们如何将这种意义转化为联系。”“每个人都说音乐是一种通用语言，但这是怎么回事?我们怎么才能理解语言中不存在的东西呢?”
asasagiri对Minds Melody的设想是通过在NEC校园里的实验来探索大脑和现场表演之间的关系，利用NEC社区的音乐精通来帮助回答他的问题。在2023年春天，他申请了NEC创业音乐(EM)补助金来资助他的实验。在向NEC的一组教职员工介绍时，他强调了这个实验是如何帮助NEC社区的音乐家更好地与听众建立联系的。
“我们正处在一个技术开始以模仿人类的方式生活的时代。特别是在音乐方面，录音技术正处于顶峰。但是，我们从历史上和人类的起源通过现场音乐交流的方式有什么意义吗?这是一个非常深刻的问题，我认为NEC作为一所专注于现场表演的音乐学院，有能力回答这个问题。”
当asasagiri了解到MIND实验室正在进行的这种研究时，他欣然接受了与他们合作开发MIND Melody的机会。路易博士同意指导该项目，并监督其结构、分析和规划。实验室的资源允许阿斯塔吉里用最先进的大脑扫描技术进行脑电图脑部扫描。
“当我听到他的计划，以及通过大脑活动和大脑记录来理解音乐参与的大致想法时，我觉得这是一个非常棒的想法，”路易博士说。“这是一个非常有前途的研究领域，试图利用数据科学和身体记录来更好地理解参与、欣赏和参与意味着什么。”

阿斯塔吉里邀请了NEC的同学、冉冉升起的小提琴明星约书亚·布朗(Joshua Brown)担任这次实验的表演者。去年11月，布朗在中国国际音乐比赛中获得一等奖。2015年，年仅15岁的他首次与克利夫兰管弦乐团合作，此后与美国国内外数十个管弦乐团合作，不断获得评论家的好评，并获得了众多著名奖项和荣誉。作为一名音乐家和表演者，布朗拥有卓越的技能水平，他是为Minds Melody的参与者创造有意义的聆听体验的理想选择
“寻找小提琴手是一个非常令人兴奋的过程，因为我们知道这将是一个特别的东西，”阿斯塔吉里说。“乔希是我第一个接触的人，我非常热情和感激，他从一开始就答应了。”
Brown和Asthagiri在实验中合作演奏了巴赫独奏小提琴奏鸣曲和Partitas中的四段:G小调慢板，A小调Grave, C大调快板和E大调Preludio。“我们选择的是我们能找到的最纯粹的小提琴音乐形式，那就是独奏。这是乐器非常自然的共鸣，”阿斯塔吉里解释说。“甚至在手稿的第一页，巴赫就写了这样的话:‘这是为小提琴而写的。因此，我们独自来到这个世界，并带来了一种来自合一的联系。”

布朗在皮尔斯大厅录制了巴赫的全部四段录音，并立即开始与参与者进行一对一的表演，其中有21人。每个参与者都被连接到脑电图设备上，闭着眼睛坐着听布朗演奏的四段录音。其中两个节选的节奏相对较慢，另外两个节选的节奏相对较快。参与者将听到两段直接在他们面前现场表演的选段和两段预先录制的选段，扬声器放置在等距离处。每个片段的播放顺序，以及哪些是现场播放的，哪些是录制的，都因参与者而异。
布朗说:“这真的很有趣，因为在我录制的那天，我对它的效果很满意，但后来我看到它在整个过程中是如何真正改变的。”“到第21套的时候，我觉得我对这些作品有了很多不同的想法。我会第十次听到同样的录音，第一次让你有点困扰的事情在第十次让你发疯。但这也延续到了现场表演中，这将激励我做出更多改变。”
听完后，参与者回答了一份关于他们经历的问卷。他们对自己在听现场表演和听录音时的参与程度、享受程度、熟悉程度、愉悦程度、专注程度、投入程度、分心程度和自发性进行了评分。结果是彻底的——现场表演比录音表演获得了更高的收视率
“我们从所有这些问题中发现，人们在现场表演时始终感到更投入，”阿斯塔吉里说。“他们更喜欢它。他们发现这更令人愉快。这是我们在所有这些问题中发现的一个一致的结果——人们更喜欢现场表演，更深入地参与到音乐中。他们也发现它更自然，他们更专注。在某种程度上，我们预料到了这种反应，但我们首先可以用行为数据来证实这一点，这真的很酷。”

接下来是对脑电图扫描仪收集的大脑数据进行分析。“我们分析的核心是一种叫做锁相的东西，”阿斯塔吉里解释说。这是用来理解我们如何从言语中获取意义的。所以如果我和你说话，你会想到我发出的所有小声音，从单词到短语。你解析我的语言的那些不同的时间尺度，我们实际上可以看到它们在你的大脑中被收集起来。”

在“心灵旋律”实验中，锁相测量了参与者坐在皮尔斯大厅听现场表演和录音时，音乐节奏如何影响并与他们大脑中的节奏保持一致。结果表明，活力对这一过程有促进作用。

“我们所看到的是，在某些频率范围内，现场表演确实增强了我们编码音乐的方式，”阿斯塔吉里说。“这真的很重要，因为这些频率水平可能对应于音符和节拍。所以我们从我们听到的声音中得到了这些节奏线索，我们在现场时更好地跟踪发生了什么。所以，换句话说，我们可以在大脑中看到，当我们听到的东西在那里时，我们会从它中获得更多的意义。”

简单地说，这个实验成功地证明了现场表演增强了大脑对音乐的编码方式。对我们的大脑来说，体验现场表演比听录音更有意义。“这提供了具体的证据，证明我们在NEC优先考虑现场古典表演的方式是一种有意义的、切实的人类追求，”Asthagiri说。

布朗是一位技艺高超的音乐家和表演者，没有像阿斯塔吉里或路易博士那样的科学背景，对他来说，这个结果并不意外。“在实验中，我认为你在房间里就能真正感受到它，”他解释说。“我们随机选择开始播放的内容，所以有时我会先播放，有时录音会先播放。对我来说，从录音到我开始演奏，你能感觉到房间里发生了变化。所以我很高兴听到科学证实了这一点，但我认为你也能感觉到。”
“我有时会看到和听到一种情绪，人们会说，‘我为什么要去看现场音乐会?有很多很棒的录音，’”布朗继续说道。这是真的。你可以在YouTube上听到无数不同的精彩录音。但我认为这项研究确实回答了为什么我们应该去现场表演的问题，我认为这非常重要。”
对路易博士来说，“心灵旋律”的研究结果很有意义，因为它们为我们打开了一扇门，让我们更深入地了解如何利用音乐的力量。“在某种程度上，我们知道我们寻求现场音乐，因为你的身体或精神上有一些更高的投入。但我想说，这可能是迄今为止做过的最仔细的方法，”她说。她描述了他们通过实验的众多控制因素能够达到的特异性水平，以及大脑扫描如何分析的不仅仅是一般水平的参与。“我们正在研究大脑活动是如何与音乐同步的。我们可以在很多不同的频率上做这个，因为我们知道一些频率对节奏更重要，而另一些频率对理解更重要。利用大脑数据，我们可以开始梳理所有这些东西。我认为这就是这个项目丰富有趣的地方;这不仅仅是说现场音乐比录制的好，而是回答了它是如何更好的。大脑具体以何种方式同步，我们如何利用它来设计可能对更多人更具吸引力的体验。”