当音乐会以你最喜欢的歌曲的副歌开场时，你会沉浸在音乐中，快乐地跟着节拍敲击，随着旋律摇摆。你周围的所有人都在陶醉于同样的熟悉音乐中。你可以看到他们中的许多人在唱歌，灯光随着节奏闪烁，而其他粉丝则在合拍地鼓掌。表演者和观众似乎融为一体，彼此同步，就像灯光秀与节拍同步一样。
发表在期刊《神经影像》上的一篇新论文表明，这种同步性可以在观众和表演者的大脑活动中看到。研究发现，同步程度越高，观众就越享受表演。这一结果为了解音乐交流的本质提供了见解，并表明音乐体验深入人心：我们一起跳舞，感受相同的情绪，我们的神经元也一起放电。
在这项研究中，一位小提琴家演奏了十几首不同乐曲的简短片段，这些片段被录像并随后播放给听众。研究人员通过测量含氧血液水平来追踪局部大脑活动的变化。（更多的氧气意味着更大的活动，因为身体努力保持活跃的神经元获得氧气供应。）音乐表演导致大脑中与理解模式、人际意图和表达相关的区域的含氧血流量增加。
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音乐家在表演期间收集的数据与听众在回放期间的数据进行了比较。总共有12首熟悉的音乐作品，包括《雪绒花》、《弗朗茨·舒伯特的《圣母颂》》、《友谊地久天长》和路德维希·范·贝多芬的《欢乐颂》。16位听众的大脑活动与一位小提琴家的大脑活动进行了比较。
所有音乐作品都导致了音乐家和听众之间大脑活动的同步，但对于更受欢迎的表演而言尤其如此。在每首乐曲的早期，大脑间的连贯性并不显著，而在结尾时最为强烈。作者解释说，听众最初需要时间来理解音乐模式，之后才能够享受表演，因为它符合该人的期望。
同步的大脑活动定位于大脑左半球，一个被称为颞顶交界处的区域。这个区域对于共情、理解他人的想法和意图以及用于表达思想的言语工作记忆非常重要。它可能在检索产生音乐期望的声音和模式方面发挥作用。
但是，最常与音乐旋律的解释相关的却是右脑半球——这与专门用于语音解释的左半球形成对比。在右半球，同步性定位于与识别音乐结构和模式（下额叶皮层）以及人际理解（下额叶和中央后回皮层）相关的区域。这些部位还涉及“镜像神经元”，即被认为能够镜像或内化他人思想和行为的脑细胞。
镜像神经元既控制运动，又对运动的视觉做出反应，从而产生了这样一种观念，即它们在被动观察期间的活动是一种无声的排练，以便在它们参与主动运动时使用。它们曾经被认为是模仿的生物学基础，更重要的是，是共情——我们理解他人行为和意图的来源。镜像神经元曾被时髦地牵强附会地与从自闭症到药物滥用的一切事物联系起来。然而，控制运动的神经通常也参与感知。这种安排在音乐中尤其如此，在音乐中，肢体运动强调旋律姿态或遵循节奏节拍。事实上，听觉皮层会征用大脑中控制运动的其他区域，表明运动与我们对音乐的理解之间存在内在联系。难怪你和你的音乐会观众会随着音乐跳舞和移动。这是你理解音乐和参与其中的方式。
由于音乐是一项集体活动，因此它经常被用作研究协调大脑功能的背景。音乐听众之间同步的大脑反应已通过功能性磁共振成像（fMRI）在一些研究中进行了测量，而其他研究人员则通过使用脑电图追踪表演者大脑的电活动来检查表演者的协调动作。新的《神经影像》研究没有考察表演者群体或听众群体之间的关系，而是考察了观众和表演者之间的关系。它不仅追踪了音乐相遇期间这些个体之间大脑活动的一致程度，而且还考察了这种一致性与音乐享受之间的关系。在你的音乐会上弹奏空气吉他的那个人的大脑活动比你可能意识到的更接近真正的表演者。
探索这些关系所使用的各种方法都有其优点和缺点。例如，这篇新论文使用了一种称为功能性近红外光谱（fNIRS）的技术——它测量富氧血液的流动——并且它无法像fMRI那样穿透大脑来研究更深层的结构。fNIRS的主要优点是不需要大型昂贵的仪器，因此受试者在测试时相对不受约束：小提琴家不可能在MRI机器中演奏。
表演者和观众之间观察到的同步程度与对音乐的享受有关，这非常了不起。这种愉悦感可以为音乐促进积极的社会行为提供一种强大的手段。音乐的愉悦性归因于大脑右半球电活动的同步。当音乐令人愉悦时，它会引起更大的注意，这可能有助于人们在聆听自己喜欢的乐曲时感受到被卷入其中的感觉。《神经影像》论文的作者认为，观众的享受与音乐符合模式期望有关，而其他研究表明，惊喜与最大的音乐愉悦感相关。值得注意的是，即使是悲伤的音乐也能带来极大的享受。例如，歌剧《波希米亚人》中咪咪的疾病和死亡充满了悲剧性的悲伤、无尽的遗憾和错失的救赎机会，但音乐最终将观众引向苦乐参半的超脱感。
无论是作为录制艺术家的唯一听众，还是作为管弦乐队面前拥挤的观众的一部分，音乐都是一种共享的体验，它整合了我们的智力、情感和肢体动作。我们一起敲击节拍，随着旋律同步摇摆。这种体验挑战我们的认知来识别模式，并在它给我们带来惊喜时让我们兴奋愉悦。我们甚至可以享受它对悲伤的表达。音乐将这些过程在我们内部以及观众和表演者之间和之中统一起来。