说唱歌手表演freestyle时，大脑中发生了什么？

本文来自公众号：我是科学家iScientist（ID：IamaScientist），作者：蔡梦飞，题图来自：视觉中国

“说唱”似乎很适合引爆综艺节目观众的嗨点。说唱节目越办越多，其他形式的综艺节目也很喜欢让艺人在舞台上秀一把说唱。

图 | 《乘风破浪的姐姐》

说唱歌手在舞台上热力四射，freestyle时更是自由肆意调用各种词语并加上韵律，常有惊人妙语，观众的情绪也被带动着一嗨再嗨。

常规的音乐演唱一般需要系统、长时间地排练，去熟悉韵律和歌词。freestyle则不同。相对来说，它更有挑战性——rapper得结合具体的场景，用押韵的歌词和新颖的节奏模式，自由发挥并创作，更注重灵活性和创造性。

歌词、节奏、押韵等多个元素能够在即兴的场景下，以新颖灵活又热情的方式呈现出来，不但令观众买账，也吸引了神经科学研究者的注意。

一、大脑的信息行为加工模式

来自美国国立卫生院的神经科学家，邀请了12位有着丰富演艺经验和专业技巧的说唱歌手（都是右利手，因为一般右利手的人语言中心在左脑），借助功能性神经影像，研究他们说唱时大脑的变化情况。

这些rapper进入核磁共振扫描仪后，开始演唱。

请开始你的表演

他们先唱一段自己烂熟于心的歌词（常规任务组）；然后再即兴说唱一段自由发挥的歌词（即兴任务组）。随后，科学家系统分析了这两组不同任务对应的神经影像差别。

通常情况下，大脑的信息-行为加工模式是这样的：大脑内侧前额叶（MPFC）发出指令，传给背外侧前额叶（DLPFC）——它是大脑的监督性注意力系统（supervisory attentional system），背外侧前额叶对信息进行加工处理后，再传给运动系统。

这类似于打仗时，军官（内侧前额叶）下达命令，士官（背外侧前额叶）接到命令后，传达给各个连队，并监督士兵执行。

常规演唱时，大脑的信息-行为加工模式 | 作者制作

大脑的这种行为控制模式，能保证我们有意识地调整、管理并实现我们想发出的动作。体现在神经影像上，就是在执行特定行为时，理论上内侧前额叶和背外侧前额叶的信号强度会同时增加。

二、即兴创作时，大脑失控了？

相对常规任务组，即兴任务组的大脑活动发生了一些明显的变化：

一方面，语言控制区域（左侧大脑外侧裂）的信号强度增加了；另一方面，与运动控制相关的许多区域，信号强度也普遍提高，如前运动辅助区（pre-SMA）、背侧运动前皮层（PMd）、扣带运动区（CMA）、右侧小脑后部和蚓部。

语言和运动相关脑区的激活，说明rapper在即兴说唱的时候，需要在脑海中快速选择词语和句子进行语音编码（语言区域激活），与一定的节奏韵律组合后，再清晰明快地说唱出来（肌肉运动控制区域）。

不过这些变化都在意料之中，毕竟freestyle是创新性地使用语言和韵律，相关脑区自然会更加活跃。

而真正令科学家大感意外的是，内侧前额叶（MPFC）和背外侧前额叶（DLPFC）的活动不同步了——在内侧前额叶（MPFC）信号活动增强的同时，背外侧前额叶（DLPFC）的信号活动反而降低了！

freestyle时的大脑影像特点（橘色表示信号活动增加，蓝色表示信号活动减少） | 参考文献^[5]

为什么会发生这样反常的情况？

进一步分析后，科学家们找到了合理的解释：rapper在即兴说唱时，内侧前额叶发出的指令，可以另辟蹊径，绕过背外侧前额叶，直达运动相关脑区。

即兴freestyle时，信息-行为加工模式 | 作者制作

内侧前额叶（MPFC）一般和内在动机驱动的、自发性的行为相关，和外在的刺激关系不大。而背外侧前额叶（DLPFC）主要和以外在目标为导向的行为息息相关，需要强烈的自我意识活动参与（比如及时评估和纠正行为）。

在常规表演时，大脑会采取“传统路径”，循规蹈矩地按照已经谱好的曲、写好的词来唱，在这个过程中，监督性注意力系统被调动，歌手需要好好注意呼吸、共鸣、吐字、抑扬顿挫等是否准确到位。

而即兴说唱要求 rapper 反应灵活，必须迅速“舞文弄字”组成新鲜、有趣、押韵的歌词，rapper来不及深思熟虑和准备，这对应背外侧前额叶信号降低，自发注意力系统减弱，相对而言变得更有创造力了。

无独有偶，另一个关于爵士乐即兴演奏的神经科学研究，也发现了类似的结论。相较于A组（弹奏烂熟于心的爵士曲谱），B组（即兴演奏新鲜的爵士曲谱）演奏者的“注意力系统和自我意识”会相对减弱，其神经影像也表现为背外侧前额叶（DLPFC）的信号强度降低，内侧前额叶（MPFC）信号强度增加——换句话说，爵士乐演奏者在即兴弹奏时不去考虑细枝末节，反而更容易脑洞大开，迸发出意想不到的创造力。

另外，相信你从来没有见过面无表情的rapper，尤其在表演freestyle的时候，rapper们总是情绪充沛、表情丰富，很有感染力。这是因为，在即兴说唱时，杏仁核区域是高度活跃的。杏仁核是大脑的情绪控制中心，当杏仁核的活动和语言、运动等相关脑区的活动同步时，就共同构成了一个相互协调的网络。有了这些相互响应的神经网络做支撑，才有了完美的freestyle——歌词灵活、情绪饱满、动作协调，充满活力。

三、放松自我才能灵感乍现

估计大家有类似的感觉，花了整天时间尝试解决一个挑战性问题，可能当天无果，但在第二天居然毫不费力地找到了解决方案。

根据即兴创作时的神经影像特点，我们知道，执行不同的行为时，会激活不同功能的脑区。当执行以目标为导向的任务时，我们会主要认知评估自己的行为是否会实现目标。但如果想让思维更加发散和具有创造力，就不能过于以“目的”为导向，而应该是让自己的“监督性注意力系统”放松下来，才会“邂逅”意想不到的、新颖有趣的发现。

不要忘记阿基米德是泡在浴缸里、身体完全放松时才想到了阿基米德原理，其实这是有科学依据的——虽然“专注”等自我意识强的状态能提高工作效率，但只有“放松自我”才有利于思维放空和灵感乍现。

我们不一定能成为舞台上的rapper，但也可以有自己的freestyle。

参考文献：

[1]Ridderinkhof et al. The role of the medial frontal cortex in cognitive control. Science 306, 443–447 (2004).

[2]Thompson-Schill,et al. Role of left inferior prefrontal cortex in retrieval of semantic knowledge: a reevaluation. Proc Natl Acad Sci U S A 94, 14792–14797 (1997).

[3]Limb, C et al. Neural substrates of spontaneous musical performance: an FMRI study of jazz improvisation. PLoS One 3, e1679 (2008).

[4]Corbetta, M. et al. Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nat Rev Neurosci 3, 201–215 (2002).

[5]Liu, S.,et al.  Neural correlates of lyrical improvisation: an fMRI study of freestyle rap. Scientific reports, 2, 834.(2012).

[6]Tsujimoto et al. Evaluating self-generated decisions in frontal pole cortex of monkeys. Nat Neurosci 13, 120–126 (2010).

 [7]Goldberg et al. When the brain loses its self: prefrontal inactivation during sensorimotor processing. Neuron 50: 329–339. (2006)

[8]Raichle ME, et al. Intrinsic brain activity sets the stage for expression of motivated behavior. J Comp Neurol 493: 167–176.(2005)

本文来自公众号：我是科学家iScientist（ID：IamaScientist），作者：蔡梦飞