精準地跟著音樂節拍律動被認為是人類與生俱來的能力。然而，新研究表明，老鼠也有這種能力。研究發現，律動的最佳節拍取決於大腦中的時間常數（我們的大腦對某事做出反應的速度），而且這種相似性遍及所有物種。這意味著人類的聽覺和運動系統跟音樂互動並且律動的能力，在動物界可能比我們以往所想的更普遍。這項新發現不僅讓我們更進一步瞭解動物，也讓我們對人類音樂和舞蹈的起源具有更深的認識。

　　你能跟著節拍律動嗎，還是你笨手笨腳的？顯然，人們對音樂節拍的掌握度一定程度取決於先天的基因能力，而過去一直認為這是人類獨有的特徵。雖然動物能對聽見的聲響產生反應，也可能發出有節奏的聲音，或是被訓練對音樂做出反應，但這與複雜的神經和運動過程不一樣，這些過程的共同協作讓我們能自然地感知歌曲節拍並對它做出反應，甚至預測它。這種現象被稱為節拍同步性（beat synchronicity）。

　　科學研究直到最近才表明，一些動物似乎也能如此。東京大學研究團隊的論文提供了證據，證明老鼠就是其中之一。長年研究老鼠聽覺皮層的東京大學副教授高橋宏知解釋說：「老鼠展現出天生的——未受過任何訓練或事前接觸過音樂——節拍同步性，在120—140 BPM（每分鐘節拍）之間最為明顯。人類也表現出明顯的節拍同步性，大腦中處理聲音的聽覺皮層也被調到了120—140 BPM，我們可以運用大腦適應的數學模型來解釋這點。」

　　研究團隊有兩個不同的假設：第一個是節拍同步性的最佳節拍由身體的時間常數決定，不同物種各不相同，因為小動物的速度與人類相比要快得多（試想老鼠逃跑的速度有多快）；第二個是最佳節拍由大腦的時間常數決定，而且在各物種之間很相似。

　　高橋宏知說：「對20名人類參與者與10隻老鼠進行研究後，我們的研究結果顯示，節拍同步性的最佳節拍取決於大腦中的時間常數。也就是說，動物的大腦可以闡明音樂的感知機制。」

　　這些老鼠被安裝了無線的微型加速規，能夠測量非常輕微的頭部運動。人類參與者也同樣在耳機上配置加速規。然後，研究者用四種不同的速度播放了莫札特《D大調雙鋼琴奏鳴曲，作品第448號》（Sonata for Two Pianos in D Major, K. 448）的一分鐘片段：原始速度的75％、100％、200％和400％。

　　原始節拍速度是132 BPM，結果顯示老鼠的節拍同步性在120—140 BPM範圍內最為明顯。研究團隊還發現，老鼠和人類都會跟著音樂節拍以相近的節奏擺頭律動，而且當音樂加快時，擺動的幅度也越小。

　　高橋宏知說：「據我們所知，這是第一份關於動物天生的節拍同步性論文，它不是藉由訓練或接觸音樂才發現。我們還假設，大腦的短期適應與聽覺皮層的節拍調整有關，把我們的神經活動數據與大腦適應的數學模型對比就能解釋這點。此外，我們的模型表明對隨機點擊序列的反應中，當平均刺激間隔（一個刺激結束與另一個刺激開始之間的時間）約為200毫秒時，節拍預測能力最高。這符合古典音樂中節間間隔的統計數據，表明大腦的適應性是音樂感知與創作的根基。」

　　高橋宏知說：「接下來，我想探索旋律與和聲等其他音樂屬性是如何跟大腦動態連結。我還對大腦如何、為何以及哪些機制創造了美術、音樂、科學、技術和宗教等人類文化領域感興趣。我認為，這些問題是瞭解大腦運作與開發下一代人工智慧（AI）的關鍵。此外，我也對用音樂創造幸福的生活深感興趣。」

原文出處：Phys.org