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音楽のオクターブの知覚は学習され、脳に配線されていない


ボリビアの低地では、最も孤立したチマネ族が電気のない地域に住んでいます。彼らはテレビ、コンピューター、電話を所有しておらず、電池式のラジオでさえめったにありません。彼らの西洋文化への露出は、主に近くの町への時折の旅行中に起こります。毎年夏にトラックやカヌーでチマネの村に足を踏み入れる研究者にとって、チマネは人間の脳とその音楽処理に関する洞察のほぼ唯一無二の貴重な情報源となっています。

音楽の知覚に関するほとんどの研究は、西洋音楽に慣れている人々を対象としているため、科学者が文化間で比較を行うことができるのは、これらの人里離れたチマネの村のような少数の飛び地だけです。そこで彼らは、音楽への暴露の影響を脳の生来の理解から切り離そうと試みることができます — あるいは、少なくとも両者の関係を分析し始めることができます.マサチューセッツ工科大学の脳および認知科学の准教授であるジョシュ・マクダーモットは、次のように述べています。彼はジャーナル Current Biology のチマネ族に関する最近の論文の主任著者です。 これは、私たちのほとんどが本質的であると考えるかもしれない音楽の特徴、つまり音楽のピッチをオクターブに編成する知覚が文化的人工物であることを示唆しています.

世界中の歴史的な時代の音楽システムは多様ですが、一般的にオクターブはそれらの特徴です。オクターブの音響構造は常に同じです。1 オクターブ内の音の周波数は、1 オクターブ上の同じ音の周波数の半分です。たとえば、中央の C または C4 は 261.63 ヘルツですが、1 オクターブ上の C5 は 523.25 ヘルツです。プリンストン大学の音楽教授であるエリザベス・マルグリスによると、耳の音のこれらの物理的性質は、オクターブ等価性 (同じ音のバリエーションとして異なるオクターブのピッチを知覚すること) が普遍的であるという仮定に日常的につながっています.

マクダーモットと同僚の国際チームは、実験でその仮定をテストし、チマネのボランティアに聞いて歌ってもらいました。機械が 2 つの音符を次々に演奏し、被験者はそれをマイクに向かって歌い返しました。研究者は、スケール上で異なる距離を離し、異なるピッチ範囲で音符のペアを演奏しました。



チマネ族の参加者と米国の参加者を比較したコンピューター分析では、どちらのグループも一般的に演奏される音符間のピッチ間隔を維持していることがわかりました。たとえば、中央の C と中央の A の差を維持しています。ピアノの最も高いキーである C8 に近い約 4,000 ヘルツまでのピッチしかありません。それよりも高い音符のペアでは、誰もが違いを特徴付けるのに苦労しているようでした.

しかし、彼らが音符を歌い返す方法には、奇妙な違いが現れました。演奏された音符が非常に高いか低い場合、米国の参加者は声域内のオクターブに音符を正確にシフトしました。チマネはしませんでした。彼らにとって、彼らの範囲内のどの音符が、彼らが聞いた音に最もよく対応しているかが明確ではないように見えました.彼らの反応は、オクターブ構造の認識をまったく反映していないようでした.

研究者たちは、チマネにオクターブを切り替えるように指導することまでしました。 「素晴らしい!」などのフィードバックをいただきました。 (アニックジャム チマネ語) または「OK」(Dam' jäm') )、彼らの応答がプロンプトのメモにどれだけ近かったかによって異なります。しかし、村人たちは近づきませんでした。異なるオクターブの同じ音符 (ハイ C とミドル C など) は、米国の人々と同じようにチマネ族には聞こえないようでした.

研究者はこの研究で、結果は人々がピッチを知覚する方法ではなく、人々の歌い方の違いを反映している可能性があることを認めました.しかし彼らは、オクターブ知覚のいくつかのより直接的な測定を含む、収集されたデータ全体が、知覚的説明の側に証拠の重みを置いていると主張した.チマネ族は以前にも知覚の違いを示していました:マクダーモットと彼の同僚による以前の研究では、チマネ族は、西洋のリスナーが耳障りに感じるピッチの不協和音の組み合わせを、より多くの子音和音と同じくらい快適であると評価しました.

さらに、テストでのチマネのパフォーマンスが知覚的な経験よりも歌唱力に関係している場合、それはすべての人が絶対音感を持っていることを意味します。マクダーモットと彼の同僚によると、この考えは実験的に十分にサポートされていません.代わりに、研究者は、ピッチを識別するための脳のデフォルトのアプローチはノート間の相対的な違いに基づいていると推測していますが、オクターブに散在するノートを認識するのに役立つ絶対ピッチは、経験を通じて学んだものです。彼らは、チマネは一般的にそのような経験をしていないことを示唆しています.

チマネ族には、通常、楽器を使わずにソロで歌を演奏する、珍しい音楽の習慣があります。複数のパートで音楽を歌ったり演奏したりする文化では、ミュージシャンは、さまざまな声域や楽器を含めるために、メロディーや音符をオクターブ間でシフトすることがよくあります。一部の専門家の見解では、チマネ族にこうした慣行が存在しないことが、オクターブの等価性の開発の基礎を提供する可能性があります。

慶應義塾大学の CompMusic Lab の所長である Patrick Savage 氏は、チームの結果について聞いたとき、「非常に驚いた」と語っています。彼は調査結果を説明する他の方法を求めて研究文献を精査しましたが、空っぽでした。 「彼らは正しいと思います。」

神経科学は、オクターブ等価が脳内でどのように機能するかについて具体的なアイデアをほとんど提供していませんが、オクターブの物理的根拠により、多くの研究者は、オクターブに対する私たちの認識が聴覚皮質に組み込まれている可能性があると信じています.しかし、チマネの結果は、このシステムが文化的経験に基づいて異なる形で発達する可能性があることを示しており、脳の聴覚処理システムが予想よりも順応性があることを示唆しています.

その結果は、音楽が文化によって異なる多くの点を明らかにする民族誌調査の長い伝統とうまく調和しています。 「世界中を回って、自分たちの文化における音楽について人々に尋ねると、人々はそれがなんとなく自然なことだと思うことがよくあります」とマルグリスは言いました。このような研究は、私たちの基本的な感覚においてさえも人生経験の役割を強調するのに役立つ、と彼女は付け加えた.

それには、オクターブの等価性の感覚の発達が含まれます。 「両方とも同じ音符であるというこの考えに脳を合わせるには、実際にこれにさらされなければなりません。ある意味で、訓練を受けなければなりません」 -研究の著者

コネチカット大学ミュージック・ダイナミクス研究所のポスドク研究員であるジ・チョル・キムは、このプロセスを、韓国から引っ越してきたときに英語にどっぷりと浸かることになぞらえました。当初、彼は英語の母音、特にアメリカ人の話者が発声したものは、自分が育ってきたものとは違うと言うことができましたが、認識された違いを分類することさえできませんでした.露出と経験により、彼は音の識別と複製が自動的に行われることを発見しました。チマネの研究は、母音の代わりにオクターブのみを使用した、同様の種類の学習を指摘しています。 「これは、文化がどのように発展するかを理解する上で非常に重要な構成要素です。音楽文化だけでなく、文化がどのように発達し、その文化の中で個人がどのように能力を発達させるのか.」

より多くの文化を対象とした研究が必要である、と Savage 氏は述べた。わずか 2 つの文化を比較すると、知覚の特定の機能が普遍的ではないことが立証できますが、生物学が経験とどのように相互作用するかを研究者が解明するにつれて、学ぶべきことははるかに多くなります。

しかし、そのような異文化研究の機会を見つけて適切に実施することは困難な場合があります。テクノロジーと商取引により、西洋文化はほぼ普遍的に普及しています。チマネ族のように、それに対していくらか孤立しているグループは非常にまれです。さらに、孤立した部族やその他の部外者の文化を含む科学的研究の歴史は、倫理的および科学的問題に満ちています。マーガレット・ミードがほぼ一世紀前に行ったサモアの人々に関する欠陥のある研究は、その一例にすぎません。 (誤解や搾取の問題を避けるために、マクダーモットのチームは地元の通訳者を雇って作業を説明し、歌うボランティアに釣り糸などの品物を支給した.知覚は生まれつきのものです。

生物学と経験は、自然対育成というように互いに対立することがよくありますが、実際には生物学と経験は深く絡み合っており、音楽はこの 2 つの交差を科学的に明らかにしています。マックス・プランク経験美学研究所の研究グループリーダーであり、この研究の筆頭著者であるノリ・ジャコビーは、次のように述べています。より多くのデータがこの循環関係を明確にするのに役立つだろうと彼は付け加えた. 「私たちが見つける写真は、はるかに微妙です。」



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