根据《美国国家科学院院刊》本周在线发表的一份报告，大脑识别单个音符的方式与它决定音高是高还是低的方式不同。研究人员认为，大脑可能以这种方式处理声音，以帮助区分多种噪声来源，例如拥挤房间中的不同声音。
所有音乐（除了最前卫的作曲）都由十二个音符组成：A、A升、B、C、C升、D、D升、E、F、F升、G和G升。这个序列称为半音阶，从最低音高到最高音高重复。例如，一个88键的钢琴代表了半音阶的七个循环，外加四个额外的音符。一个音符与其在下一个循环中的对应音符之间的间隔称为八度。因此，当同时听到一个升C和一个高八度的升C时，这两个音符实际上是无法区分的。但是，如果交替播放这些音符，则更容易分辨出哪个音高更高。
为了测试大脑如何将两个升C理解为相同的音符，但同时又是不同的音高，英国纽卡斯尔大学医学院的蒂姆·格里菲斯及其同事开发了一种新技术，将音高的“高度”与它在半音阶上的“位置”分离开来。通过调整音符的谐波和泛音，研究人员可以制造出听起来比原始音高高一个八度的音调。格里菲斯说：“我们在实验中所做的实际上是你在钢琴上无法做到的事情。”
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在实验中，10名受试者在接受功能性磁共振成像（fMRI）脑部扫描时，聆听了人工制造的音调和一系列正常的音符。研究人员发现，高度操纵的音调刺激了主要听觉皮层前部附近的脑活动，而来自半音阶的音符则激活了该区域后部的区域。格里菲斯认为，大脑中的这种专门化可能有助于区分男性和女性的声音，同时仍然在听这个人说什么。“可能存在两条‘是什么’的通路，”他解释说。“‘对象[声音]是什么？’以及‘对象传输的信息是什么？’？”