听音乐时，大脑其实能自动预测旋律

无论是听巴赫的协奏曲，还是在Spotify上听最新的流行音乐，人类的大脑不会被动地等待歌曲展开。相反，当一个乐句有未解决或不确定的性质时，我们的大脑会自动预测旋律将如何结束。

过去关于人类大脑如何处理音乐的观点表明，音乐短语是通过回顾过去而不是向前看来感知的。然而，发表在《心理科学》(Psychological Science)杂志上的一项新研究表明，人类大脑会考虑之前发生的事情，以预测接下来会发生什么。

“大脑总是领先一步，将预期与即将发生的事情相匹配，”尼尔斯·克里斯说。汉森说，他是奥尔胡斯高级研究所的研究员，也是这篇论文的两位主要作者之一。“这一发现挑战了之前的假设，即只有在下一个乐句开始时，乐句才会感觉结束。”

汉森和他的同事把他们的研究集中在音乐的基本单元之一，乐句——在旋律中形成独特音乐“思想”的声音序列或模式。

就像一个句子，一个乐句是一个更大的整体的一个连贯和完整的部分，但它可能以一些不确定的旋律接下来会发生什么而结束。这项新的研究表明，听众利用这些不确定的时刻，或高熵，来决定一个短语的结束和另一个短语的开始。

汉森说:“关于大脑如何决定事情的开始和结束，我们只知道一点。”“在这里，音乐提供了一个完美的领域来衡量一些其他方式难以衡量的东西，即不确定性。”

为了研究大脑对音乐的预测能力，研究人员让38名参与者一个个音符地听巴赫的赞美诗。参与者可以通过按电脑键盘上的空格键来暂停和重启音乐。

参与者被告知，之后将测试他们对旋律的记忆程度。这使得研究人员可以利用参与者专注于每个音调的时间来间接衡量他们对音乐乐句的理解。

在第二个实验中，31个不同的参与者听相同的音乐片段，然后评估它们听起来的完整性。参与者认为以高熵音调结尾的旋律更完整，并且停留的时间更长。

“我们能够证明，人们倾向于将高熵音调作为乐句的结尾。这是一项基础研究，它让我们更清楚地认识到，人类大脑是如何获取新知识的，不仅是从音乐中获取，还从语言、动作或其他随时间而发生的事情中获取，”多伦多斯卡伯勒大学(University of Toronto Scarborough)博士后研究员海利·克拉内斯(Haley Kragness)说。

从长远来看，研究人员希望这些结果可以用来优化人与人之间的交流和互动，或者，也可以用来理解艺术家是如何戏弄或欺骗观众的。

汉森说:“这项研究表明，人类利用周围世界的统计特性，不仅可以预测接下来可能发生的事情，还可以将复杂的、持续的信息流解析为更小、更易于管理的信息片段。”