本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
文字、音高和節奏。當您聆聽歌曲的歌詞時，這三個要素如何在您的大腦中融合在一起？
馬克斯·普朗克研究所萊比錫分所的 Julia Groh 探討了這些問題，在她於神經科學學會會議第一天的海報展示環節中。她解釋說，大多數關於這個主題的研究都將大腦對口語的反應與對唱歌的反應進行比較。這些型別比較的缺陷在於，音樂歌曲的許多要素可能以不同的程度存在於言語中。有節奏的單調說話更像唱歌還是說話？改變句子的音高更像正常的說話還是更像唱歌？大腦如何分辨某事是在說話還是在唱歌？
戴安娜·德意志的“有時行為如此奇怪” 是言語和歌曲之間灰色地帶的一個很好的例子。看看當這個短語重複時，它如何開始聽起來像是在唱歌（向 2007 年 Radiolab 的這集節目 致敬），即使是五年級的學生也能感知到這種效果。
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為了解決大腦如何對言語和歌唱之間灰色地帶的聲音做出反應的問題，Groh 設計了一些不同的刺激片段，用於播放給她的研究物件。
她選取了一首短歌，並建立了三個級別來測試大腦對每個級別的不同反應
1. 歌曲與包含文字、音高和節奏的言語（歌曲歌詞的演唱錄音 vs. 以自然說話音高和相同音樂節奏說出的歌曲歌詞的錄音，有點像您說唱“生日快樂”這首歌的歌詞）
2. 歌曲與包含音高和節奏但沒有文字的言語。（歌曲旋律的哼唱錄音，沒有歌詞 vs. 以自然說話音高和相同音樂節奏“哼唱”歌曲的錄音，有點像說唱“生日快樂”，但沒有歌詞）
3. 歌曲與僅包含節奏的言語（歌曲音樂節奏的無詞單調“哼唱”錄音 vs. 沒有音樂節奏的無詞單調“哼唱”或“說出”歌曲的錄音，有點像您是世界上最差的說唱歌手，因為您不使用文字，從不改變您的聲音音調，並且具有像正常說話一樣的節奏 [或者通俗地說，是像 "flow"]）
製作同一首歌的不同錄音的想法是將唱歌和言語的三個要素彼此分開。這樣，Groh 就能夠分辨出哪個特定要素激活了受試者的大腦，無論是單獨啟用還是與其他聲音要素組合啟用。在自己製作了所有六個錄音後，她將受試者放入 fMRI 腦部掃描器中，向他們播放每個級別的歌曲和言語，並檢視從每個錄音中去除文字、音高或兩者對大腦的影響。她懷疑不同型別的歌曲和言語錄音可能會引起不同的大腦活動模式。她的懷疑得到了結果的證實，結果表明，口語詞彙和歌曲中的詞彙的大腦啟用模式不同。
顯示差異啟用的大腦兩個部分是頂內溝 (IPS) 和下額回 (IFG)。Groh 發現，當受試者聽演唱音高的詞彙時，IPS 比聽說話音高的詞彙時更活躍。在 IFG 中，大腦左側對口語詞彙的反應比對唱歌詞彙的反應更強烈，並且對自然言語中的音高變化比對唱歌言語中的音高變化更敏感。大腦右側的 IFG 的反應方式則恰恰相反。它對唱歌詞彙和音樂聲音的音高比對口語詞彙和說話聲音的音高更敏感。因此，總的來說，大腦左側的 IFG 似乎專門處理言語中的音高，而大腦右側的 IFG 在處理音樂中的音高時更活躍。
這些發現與之前的研究結果一致，之前的研究表明，大腦左側的結構處理語言處理，而大腦右側的結構處理音樂音高。儘管 Groh 發現 IFG 和 IPS 的啟用存在這些差異，但她仍然發現言語和歌唱都激活了這兩個大腦區域。這裡的區別在於每個區域的啟用程度。左右兩側 IFG 對言語和歌曲具有不同的啟用程度，這表明一側更適合處理一種型別的聽覺刺激。該研究還表明，IPS 是一個比說話音高更好地處理唱歌音高的大腦區域。這使我們更接近理解當您的大腦聽到歌曲的歌詞和句子的聲音時會發生什麼。
海報展示，2011 年 11 月 12 日星期六神經科學學會會議： Groh 等人。“歌曲和言語中的模式”馬克斯·普朗克研究所萊比錫分所，92.14/VV25
圖片
“歌詞”，Flickr 使用者 Anna Oates，根據 知識共享許可協議。
“實驗設計”，Julia Groh，來自她在 2011 年神經科學學會上的海報。
“下額回”，來自 維基共享資源。
